高聚物注浆路面修复模拟试验模具及试件成型方法技术

本发明专利技术公开了一种高聚物注浆路面修复模拟试验模具及试件成型方法，其特征是：内芯为筒体，筒体的一侧有内芯注浆孔，在沿筒体的轴线方向上间隔设置隔板，利用隔板将筒体在沿轴线方向上分隔为各模腔；在内芯的外部设置与内芯套叠的壳体，壳体是由顶盖和柱状筒身组成；各模腔利用隔板上的过浆孔相连通，并与外壁注浆孔相连通，或是与顶盖注浆孔相连通；本发明专利技术同时考虑不同级配集料在不同层位的注浆方法，能模拟不同路面结构组合、不同厚度、不同材料之间的修复效果，一次能得到多个不同级配组成的检测试件，能模拟现场路面高聚物修复过程，使用广泛。本发明专利技术有效提高了试件质量，提高试件成型工作效率，延长模具使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
高聚物注浆路面修复模拟试验模具及试件成型方法
本专利技术涉及一种试验模具及试件成型方法，尤其涉及一种高聚物注浆路面修复模拟试验模具及试件成型方法。
技术介绍
高聚物是现代塑料工业中发展最快的品种之一，广泛应用于各种绝热、防震、隔音、轻质结构件等。近年来，高聚物在路基路面微创养护与修复中得到应用，作为路面修复材料对于材料强度有很高的要求，因此对高聚物注浆材料的各种性能进行研究很有必要。现有技术中的高聚物模具大多是围绕着工业用品展开的，一些形式简单的土木试验用模具在应用中分别存在不同的问题，包括：高聚物注浆材料反应速度快，在注浆完成后，由于堵孔不及时造成浆料喷出，浪费注浆材料；一个模具一次仅限于制备一个试件，其效率低；虽然可以制得超长试件再进行切割，但切割的试件尺寸和规整度不能满足实验要求，影响试验结果；顶部注浆的形式在模具过高时导致高聚物材料发泡不均匀，影响试件的均匀性；试件脱模困难，强形脱模易对试件和模具造成损坏，影响模具使用寿命。相关统计显示，机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍。模具的大量消耗，不仅直接增加生产成本，而且因频繁更换模具而造成大量生产线频繁停产造成更大的经济损失。模具的消耗在科研研究的室内试验中也被充分体现，大量的模具均因其局部材料损坏而报废。因此，根据实际需要对各种模具进行改进，延长模具的使用寿命、扩大模具使用范围具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种高聚物注浆路面修复模拟试验模具及试件成型方法，以使模具获得更加广泛的使用性能，提高试件质量，提高工作效率，延长模具使用寿命。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点是：具有一内芯，其为筒体，在所述筒体的一侧设置内芯注浆孔，在沿筒体的轴线方向上间隔设置隔板，利用隔板将所述筒体在沿轴线方向上分隔为各模腔；在所述内芯的外部设置与内芯套叠的壳体，所述壳体是由顶盖和带有封底板的柱状筒身组成，在所述柱状筒身的侧壁上开设有外壁注浆孔，所述外壁注浆孔与内芯注浆孔相互贯通；在所述顶盖的中心开设有顶盖注浆孔；在所述柱状筒身与顶盖的相应位置上分别设置有侧耳，所述柱状筒身与顶盖利用侧耳和螺栓固定连接；所述隔板中，位于内芯底部的底层隔板为无孔板，处在内芯顶部的顶层隔板为无孔板或为带孔的顶层孔板，在所述顶层孔板的中心开设有顶层隔板注浆孔，位于底层隔板和顶层隔板之间为各中间层隔板，在所述各中间层隔板的中心开设有过浆孔，各模腔利用所述过浆孔相连通，并与外壁注浆孔相连通，或是与顶盖注浆孔相连通。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：所述内芯是由两只半圆瓦片对合构成，所述两只半圆瓦片的对合口设置为企口；所述内芯或为矩形筒体，由两片对合构成，对合口设置为企口。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：在所述内芯的内侧壁上设置两道沿轴向的滑槽；在所述隔板的外圆周的对应位置上设置滑块，所述滑块嵌入在所述滑槽中，并可沿所述滑槽滑动。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：所述滑块为杆状件，相邻的两块隔板之间是以所述滑块为轴向定位块，根据所需模拟的路面的厚度设置杆状件的长度。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：在所述内芯注浆孔上设置有可自动关闭的侧孔盖板；对于顶层孔板，在所述顶层孔板的顶层隔板注浆孔中设置有可自动关闭的顶孔盖板。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：所述侧孔盖板是以扭簧和扭簧轴连接在内芯注浆孔的内侧，侧孔盖板是以向内翻转呈开启，并利用扭簧的扭力使所述侧孔盖板自动封抵在所述内芯注浆孔上，所述顶孔盖板与侧孔盖板具有相同的结构形式。本专利技术高聚物注浆路面修复模拟试验模具的结构特点也在于：在所述柱状筒身的封底板上，处在内芯所在的圆周位置上设置一圈底板凹槽，所述内芯的底边嵌插在所述底板凹槽中；在所述顶盖的盖板上，处在内芯所在的圆周位置上设置一圈盖板凹槽，所述内芯的顶边嵌插在所述盖板凹槽中。本专利技术利用高聚物注浆路面修复模拟试验模具进行试件成型的方法的特点是按如下步骤进行：步骤1：防粘贴膜在内芯的内侧壁以及各隔板的表面均匀涂抹一层防粘剂；利用防粘剂在内芯的内侧壁以及各隔板的表面覆盖一层塑料薄膜，并保持内芯注浆孔以及过浆孔的畅通；步骤2：按如下对应方式组装模具方式一：制作无集料高聚物试件，柱状筒身呈横卧，将内芯套装在柱状筒身中，将底层隔板、各中间层隔板以及顶层隔板逐一放入内芯中，逐一形成模腔，完成各隔板的安装之后盖上顶盖，再并利用螺栓和侧耳固定连接顶盖和柱状筒身，其顶层隔板采用无孔板；方式二：制作高聚物集料试件，柱状筒身呈直立，将内芯套装在柱状筒身中，将底层隔板、各中间层隔板以及顶层隔板逐一落入内芯，在逐一形成的模腔中，分别逐一投入设计级配的集料，对于内芯注浆孔所在的柱状腔不装集料，其保持为空腔，完成各隔板的安装之后盖上顶盖，再并利用螺栓和侧耳固定连接顶盖和柱状筒身，再将柱状筒身摆设至横卧，其顶层隔板采用无孔板；方式三：制作用于模拟高聚物注浆路面修复效果或高聚物在集料中爬升效果试验的试件，柱状筒身呈直立，将内芯套装在柱状筒身中，安装底层隔板后在内芯中放入注浆管，注浆管底部管口位置与设计注浆层位保持一致，注浆管底部管口埋入在集料中；随后逐一安装各中间层隔板，并逐层注入集料，在由最顶部中间层隔板与顶层隔板形成的模腔中不装集料，所述顶层隔板为安装有顶孔盖板的孔板，完成各隔板的安装之后盖上顶盖，并利用螺栓和侧耳固定连接顶盖和柱状筒身，注浆管贯穿隔板上的过浆孔，并自顶盖注浆孔引出；步骤3：注浆对于方式一和方式二完成组装的模具，采用卧式注浆，对于方式三完成组装的模具，采用立式注浆；所述卧式注浆和立式注浆的注浆压力设置为15～20Mpa；所述卧式注浆是从外壁注浆孔通过内芯注浆孔进行注浆，注浆结束时直接将注浆枪拔出，利用侧孔盖板封闭内芯注浆孔；所述立式注浆是指从顶盖注浆孔通过顶层隔板的过浆孔进行注浆，在浆料膨胀启发之前完成注浆，注浆结束随即将注浆枪和注浆管一同拔出，并利用顶孔盖板封闭顶层隔板中的顶盖注浆孔；步骤4：养护拆模；注浆完成后，在常温常压下静置10～15分钟即拆除模具取出试件，按顺序对试件进行编号以备用，并清理模具以备再用。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术一次可成型出多个试件，并且试件规格可以设定，极大地提高了效率，并提高了试件的尺寸精度。2、本专利技术可拆卸的组装形式，通过拆卸极大地方便了脱膜、即保证试件质量，又延长了模具的使用寿命，在有组件损坏时可以单独更换，大大降低也模具的使用成本。3、本专利技术可以分别采用立式注浆和卧式注浆，适于不同种类试件的制作，适用范围广，可极大地提高模具的使用率，节约资源、减少浪费。4、本专利技术中卧式注浆是从腰部进行注浆，有效避免了纵向试件过高造成的试件密度不均匀。5、本专利技术利用扭簧和扭簧轴使侧孔盖板和顶孔盖板在注浆结束后快速回弹，封堵注浆孔，避免了因人工封堵不及而产生的喷浆或涌料现象，且随着高聚物材料不断反应，膨胀力增大，盖板被挤压的更紧，保证了模具的密封效果；6、利用本专利技术模具，按照路面结构分层分别装入不同厚度不同级配的集料，可模拟不同路面结构的级配组合，评价高聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：具有一内芯(1)，其为筒体，在所述筒体的一侧设置内芯注浆孔(4)，在沿筒体的轴线方向上间隔设置隔板(2)，利用隔板将所述筒体在沿轴线方向上分隔为各模腔；在所述内芯(1)的外部设置与内芯(1)套叠的壳体，所述壳体是由顶盖(20)和带有封底板的柱状筒身(5)组成，在所述柱状筒身(5)的侧壁上开设有外壁注浆孔(8)，所述外壁注浆孔(8)与内芯注浆孔(4)相互贯通；在所述顶盖(20)的中心开设有顶盖注浆孔(13)；在所述柱状筒身(5)与顶盖(20)的相应位置上分别设置有侧耳(11)，所述柱状筒身(5)与顶盖(20)利用侧耳(11)和螺栓(6)固定连接；所述隔板(2)中，位于内芯底部的底层隔板为无孔板，处在内芯顶部的顶层隔板为无孔板或为带孔的顶层孔板，在所述顶层孔板的中心开设有顶层隔板注浆孔(14)，位于底层隔板和顶层隔板之间为各中间层隔板，在所述各中间层隔板的中心开设有过浆孔(3)，各模腔利用所述过浆孔相连通，并与外壁注浆孔(8)相连通，或是与顶盖注浆孔(13)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：具有一内芯(1)，其为筒体，在所述筒体的一侧设置内芯注浆孔(4)，在沿筒体的轴线方向上间隔设置隔板(2)，利用隔板将所述筒体在沿轴线方向上分隔为各模腔；在所述内芯(1)的外部设置与内芯(1)套叠的壳体，所述壳体是由顶盖(20)和带有封底板的柱状筒身(5)组成，在所述柱状筒身(5)的侧壁上开设有外壁注浆孔(8)，所述外壁注浆孔(8)与内芯注浆孔(4)相互贯通；在所述顶盖(20)的中心开设有顶盖注浆孔(13)；在所述柱状筒身(5)与顶盖(20)的相应位置上分别设置有侧耳(11)，所述柱状筒身(5)与顶盖(20)利用侧耳(11)和螺栓(6)固定连接；所述隔板(2)中，位于内芯底部的底层隔板为无孔板，处在内芯顶部的顶层隔板为无孔板或为带孔的顶层孔板，在所述顶层孔板的中心开设有顶层隔板注浆孔(14)，位于底层隔板和顶层隔板之间为各中间层隔板，在所述各中间层隔板的中心开设有过浆孔(3)，各模腔利用所述过浆孔相连通，并与外壁注浆孔(8)相连通，或是与顶盖注浆孔(13)相连通；在所述内芯(1)的内侧壁上设置两道沿轴向的滑槽(17)；在所述隔板(2)的外圆周的对应位置上设置滑块(18)，所述滑块(18)嵌入在所述滑槽(17)中，并可沿所述滑槽(17)滑动；所述滑块(18)为杆状件，相邻的两块隔板(2)之间是以所述滑块(18)为轴向定位块，根据所需模拟的路面的厚度设置杆状件的长度。2.根据权利要求1所述的高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：所述内芯(1)是由两只半圆瓦片对合构成，所述两只半圆瓦片的对合口设置为企口(19)；所述内芯(1)或为矩形筒体，由两片对合构成，对合口设置为企口。3.根据权利要求1所述的高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：在所述内芯注浆孔(4)上设置有可自动关闭的侧孔盖板(16)；对于顶层孔板，在所述顶层孔板的顶层隔板注浆孔(14)中设置有可自动关闭的顶孔盖板(15)。4.根据权利要求3所述的高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：所述侧孔盖板(16)是以扭簧和扭簧轴连接在内芯注浆孔(4)的内侧，侧孔盖板(16)是以向内翻转呈开启，并利用扭簧的扭力使所述侧孔盖板(16)自动封抵在所述内芯注浆孔(4)上，所述顶孔盖板(15)与侧孔盖板(16)具有相同的结构形式。5.根据权利要求1所述的高聚物注浆路面修复模拟试验模具，其特征是：在所述柱状筒身(5)的封底板上，处在内芯(1)所在的圆周位置上设置一圈底板凹槽(9)，所述内芯(1)的底边嵌插在所述底板凹槽(9)中；在所述顶盖(20)的盖板上，处在内芯(1)所在的圆周位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，张祥，程明，任晶鸽，王芳，金灿，朱升晖，李浩，陆添阳，陈蕾，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34