荷载-渗压耦合作用下沥青混合料性能的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可以实现荷载‑渗压耦合作用的试验装置，包括升降系统、加载系统、控制系统和外罩，底座用来支撑整个机构装置。升降系统由立柱、升降螺旋、升降杆和横梁组成。加载系统由导轨、滑动车、传动杆、加载槽、试验轮、喷水头、出水管、水泵、进水管、试验试件、载物台、水槽和石棉网组成。控制系统由控制器、加热箱和显示屏组成。本发明专利技术公开了荷载‑渗压耦合作用对沥青混合料抗压性能和抗疲劳性能影响的评价方法，评价指标及评定标准。本发明专利技术不仅可以填补关于荷载‑渗压耦合作用对沥青混合料的性能影响研究的残缺，还保证试验结果可靠，具有较高的参考性。同时本发明专利技术设计的试验装置具有操作简便和测试效率高的优点。

Test device and method of asphalt mixture performance under load osmotic coupling effect

The invention discloses a test device which can realize the coupling effect of load and osmotic pressure, including a lifting system, a loading system, a control system and a cover. The base is used to support the whole mechanism device. The lifting system is composed of a column, a lifting screw, a lifting rod and a crossbeam. The loading system consists of a guide rail, a sliding car, a transmission rod, a loading groove, a test wheel, a sprinkler head, a water outlet pipe, a water pump, an inlet pipe, a test specimen, a loading platform, a water tank and an asbestos net. The control system is composed of a controller, a heating box and a display screen. The invention discloses an evaluation method, an evaluation index and an evaluation standard for the influence of load-osmotic pressure coupling on the compressive performance and fatigue resistance of asphalt mixture. The invention can not only fill the deficiency of the research on the influence of load-osmotic pressure coupling on the performance of asphalt mixture, but also ensure the reliability of the test results and have high reference value. At the same time, the experimental device designed by the invention has the advantages of simple operation and high test efficiency.

【技术实现步骤摘要】
荷载-渗压耦合作用下沥青混合料性能的试验装置及方法
本专利技术属于公路工程沥青及沥青混合料试验装置
，涉及一种评价荷载-渗压耦合作用下沥青混合料性能的试验装置及方法。
技术介绍
近年来，随着道路科研工作者对沥青路面服役早期出现的坑槽、网裂、松散和唧浆等病害进行反复地分析和论证，最终发现水是沥青路面早期破坏的主要因素，因此这些早期破坏统称为水损坏。在各种沥青路面早期破坏类型中，水损坏也是最主要、危害最大的损坏类型，因此被公认为我国沥青路面早期损坏中排在首位的破坏模式，逐渐受到国内外学者和工程工作人员的高度重视。水损坏大多发生在雨季和春融季节，甚至连续几天的降雨就有可能导致严重的破坏。当雨水渗入路面结构内部而导致沥青膜剥蚀严重时，会极大地降低沥青混合料的强度和稳定性，进而行车荷载的反复作用下出现结构性车辙现象。因此，沥青路面结构中荷载-渗压耦合作用是普遍存在的，尤其在降雨以后更为明显，这种耦合作用将直接影响路面结构的整体稳定性。因此，开展沥青混合料在荷载-渗压耦合作用下沥青混合料性能的研究，对于全面了解沥青路面水损坏和揭示水损坏的破坏机理是非常重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，该试验装置能够获取在载荷-渗压耦合作用对沥青混合料性能的影响情况。为达到上述目的，本专利技术所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置包括升降系统、加载系统、控制系统和外罩，底座用来支撑整个机构装置。升降系统由立柱、升降螺旋、升降杆和横梁组成。立柱通过升降螺旋和升降杆来支撑整个装置的上部结构，包括加载系统和升降系统的部分构件。升降螺旋连接升降杆和立柱，控制器用于控制升降螺旋实现升降杆的上升或下降。横梁用来悬吊加载系统。加载系统由导轨、滑动车、传动杆、加载槽、试验轮、喷水头、出水管、水泵、进水管、试验试件、载物台、水槽和石棉网组成。导轨固定于横梁中部，可以实现滑动车沿其前后滑动，传动杆连接滑动车与试验轮，可以保证试验轮随滑动车同步运动。固定于传动杆上的加载槽可以通过改变盛放砝码的数量来控制试验轮作用在试验试件上的压力大小。固定于横梁右端的水泵，可以实现水槽中的水先沿进水管进入水泵，经水泵处理之后沿出水管和喷水头喷出，实现对试验试件的渗压处理。水槽中的载物台用于放置试验试件，位于水槽下方的石棉网可以保证水槽中的水受热均匀。控制系统由控制器、加热箱和显示屏组成。控制器固定于横梁左端，可以控制升降系统和车载系统的工作状态，加热箱固定于底座上端，可以调节装置内部的温度为试验所需的某恒定值，显示屏固定于外罩上，可以显示装置内部的温度和单次试验施加在试验试件上荷载的大小、试验轮的累计循环次数和水泵送出的水压。外罩可以实现整个装置在试验过程中与外界隔离形成一个透明、恒温和封闭的系统。同时，便于观察、记录试验现象及控制试验进程。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置在具体操作时，通过升降杆调节横梁的高度，根据试验需要调整放置到加载槽内砝码的数量，通过滑动车带动试验轮在待测试验试件上进行碾压，待达到试验的循环加载次数后，再通过参照相关试验规范对待测试件进行各项性能测试，确定荷载-渗压耦合作用下沥青路面的性能变化情况，结构简单，操作方便。进一步,通过调节加载槽内砝码的数量及循环载荷作用次数,实现对待测试件在变荷载及变循环次数条件下的性能测试,操作简单。进一步，通过调节水泵送出的水压，实现对待测试件在变渗水压力条件下的性能测试,操作较为简便。附图说明图1为本专利技术的荷载-渗压耦合处理装置示意图；图2为本专利技术中加载系统的结构示意图；其中，1—底座、2—外罩、3—立柱、4—升降螺旋、5—升降杆、6—控制器、7—横梁、8—传动杆、9—滑动车、10—导轨、11—加载槽、12—试验轮、13—喷水头、14—出水管、15—水泵、16—进水管、17—试验试件，18—载物台，19—水槽，20—石棉网，21—加热箱，21-1—电源键、21-2—调温键、22—显示屏。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参照图1，本专利技术所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置包括升降系统、加载系统、控制系统和外罩2，底座1用来支撑整个机构装置。参照图1，升降系统由立柱3、升降螺旋4、升降杆5和横梁7组成。其中立柱3固定于底座1上端，立柱3通过升降螺旋4和升降杆5来支撑整个装置的上部结构，包括加载系统和升降系统的部分构件。升降螺旋4固定于立柱3和升降杆5之间，控制器6用于控制升降螺旋4实现升降杆5的上升或下降。横梁7用来悬吊加载系统部分构件。参照图1，加载系统由导轨10、滑动车9、传动杆8、加载槽11、试验轮12、喷水头13、出水管14、水泵15、进水管16、试验试件17、载物台18、水槽19和石棉网20组成。其中导轨10固定于横梁7中部，可以实现滑动车9沿导轨10前后滑动，传动杆8固定于滑动车9和试验轮12之间，可以保证试验轮12随滑动车9同步运动。参照图2，固定于传动杆8上的加载槽11通过增、减砝码的数量来控制试验轮12作用在试验试件17上的压力大小。固定于传动杆8上的喷水头13通过改变泵出的水压来控制作用在试验试件17上的渗压大小。参照图1，固定于横梁7右端的水泵15可以实现水槽19中的水先沿进水管14进入水泵15，经水泵15处理之后再沿出水管16和喷水头13喷出，实现对试验试件17的渗压处理。放置在水槽19内的载物台18用于支撑试验试件17，位于水槽19下方的石棉网20可以保证水槽19中的水受热均匀。参照图1，控制系统由控制器16、加热箱21和显示屏22组成。其中控制器16固定于横梁7左端，可以控制升降系统和加载系统的工作状态，加热箱21固定于底座1上端，可以调节装置内部的温度为试验所需的某恒定值，显示屏22固定于外罩2上，可以显示装置内部的温度以和单次试验时施加在试验试件17上荷载的大小及试验轮12的累计循环次数和水泵15泵送出水的压力。参照图1，外罩2固定于底座1上端，可以实现整个装置在试验过程中与外界隔离形成一个透明、恒温和封闭的系统。同时，便于观察、记录试验现象和控制试验进程。下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施一：探究荷载-渗压耦合作用对沥青混合料抗压性能的影响。(1)具体操作过程：1)试验试件的预处理按照试验要求，首先，将拌制的沥青混合料进行摊铺碾压成型，制成一定数量的尺寸为300mm(长)×300mm(宽)×100mm(厚)的车辙板。然后，将制备的车辙板进行标记，记为试验试件1、试验试件2、试验试件3、试验试件4、和试验试件5，将制备的试验试件放置在温度为24℃的恒温箱中进行保温处理，以备后续试验使用。2)试验试件的荷载-渗压耦合处理首先，打开外罩2，将待荷载-渗压耦合处理的试验试件17放置在载物台18，向水槽19中加入适量蒸馏水并关闭外罩2；然后，打开加热箱21的电源键21-1并将温度开关21-2调至试验所需某恒定温度，待显示屏22显示装置内的温度恒定后，控制器6开始控制升降螺旋4工作，使升降杆5下降至试验轮12底部接触试验试件17，并向加载槽11内放置试验所需数量的砝码；之后，控制器6控制滑动车9进行前后往返运动，实现试验轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合料荷载‑渗压耦合处理装置，其特征在于，包括升降系统、加载系统、控制系统和外罩(2)，底座(1)支撑整个机构装置。

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，其特征在于，包括升降系统、加载系统、控制系统和外罩(2)，底座(1)支撑整个机构装置。2.根据权利要求1所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，其特征在于，升降系统包括立柱(3)、升降螺旋(4)、升降杆(5)和横梁(7)，其中，立柱(3)固定于底座(1)上端，升降螺旋(4)固定于立柱(3)与升降杆(5)之间，横梁(7)固定于升降杆(5)的顶端。3.根据权利要求1所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，其特征在于，加载系统包括导轨(10)、滑动车(9)、传动杆(8)、加载槽(11)、试验轮(12)、喷水头(13)、出水管(14)、水泵(15)、进水管(16)、试验试件(17)、载物台(18)、水槽(19)和石棉网(20)，其中，导轨(10)固定于横梁(7)中部，滑动车(9)的轴承固定于导轨(10)中部，传动杆(8)固定于滑动车(9)与试验轮(12)之间，加载槽(11)固定于传动杆(8)中部，水泵(15)固定于横梁(7)右端，出水管(14)固定于传动杆(8)中部，出水管(14)固定于喷水头(13)和水泵(15)之间，进水管(16)固定于水槽(19)和水泵(15)之间，载物台(18)位于水槽(19)的内部，石棉网(20)位于水槽(19)和加热箱(21)之间，试验试件(17)可放置于载物台(18)上。4.根据权利要求1所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，其特征在于，控制系统包括控制器(6)、加热箱(21)和显示屏(22)，其中，控制器(6)固定于横梁(7)左端，加热箱(21)固定于底座(1)上端，显示屏(22)固定于外罩(2)中部。5.根据权利要求4所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，其特征在于，加热箱(21)包括电源键(21-1)和温度键(21-2)，其中，电源键(21-1)和温度键(21-2)均固定于加热箱(21)的右部。6.一种评价荷载-渗压耦合作用下沥青混合料抗压性能的试验方法，其特征在于，基于权利要求1所述的沥青混合料荷载-渗压耦合处理装置，包括以下步骤：首先，按照试验要求，将拌制的沥青混合料进行摊铺碾压成型，制成一定数量的尺寸为300mm(长)×300mm(宽)×100mm(厚)的车辙板；将制备的车辙板进行标记，记为试验试件1、试验试件2、试验试件3、试验试件4、和试验试件5，将制备的试验试件放置在温度为24℃的恒温箱中进行保温处理，以备后续试验使用。然后，首先，打开外罩(2)，将待荷载-渗压耦合处理的试验试件(17)放置在载物台(18)，向水槽(19)中加入适量蒸馏水并关闭外罩(2)；然后，打开加热箱(21)的电源键(21-1)并将温度开关(21-2)调节至试验所需某恒定温度，待显示屏(22)显示装置内的温度恒定后，控制器(6)开始控制升降螺旋(4)工作，使升降杆(5)下降至试验轮(12)底部接触试验试件(17)，并向加载槽(11)内放置试验所需数量的砝码；之后，控制器(6)控制滑动车(9)进行前后往返运动，实现试验轮(12)对试验试件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯卫靖，马恒章，李其波，王建立，郭峻，周朋武，高新永，罗晓燕，秦臻，张飒，张中华，
申请(专利权)人：张中华，
类型：发明
国别省市：河南,41