一种沥青混合料劳损试验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种沥青混合料劳损试验仪，包括试验仪机体，试验仪机体内设置有试块固定装置、沿试块平面运行的荷载试验轮以及试验轮驱动装置，试块固定装置包括试模，试模为圆柱形模具，若干试模紧密链接形成椭圆跑道型结构并固定在机体底部的试模载物台上，每个试模内固定有与其结构尺寸相适配的圆柱形试块，荷载试验轮通过安装在机体上部的试验轮驱动装置沿试块上表面环向碾压运行。通过本试验仪能够真实还原实际路况，可以测试车辆转弯、单向行驶及降雨对路面的劳损试验，试块在进行劳损试验后可继续进行马歇尔稳定度试验，检测出在不同劳损次数下沥青混合料的强度指标，并结构合理，操作便捷，适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料劳损试验仪
本技术涉及一种材料性能测定试验仪，具体指一种用于沥青混合料劳损测定的试验仪。
技术介绍
从古至今，道路都是人类社会最重要的基础设施之一。随着经济进一步发展，人们对道路行车舒适度和后期维护等方面提出了更高的要求；使得沥青混凝土道路应运而生，沥青混合料成为应用最广泛的道路材料。沥青混凝土道路与一般水泥混凝土道路相比有着铺设时间短、成本低，行车安全性高、噪音小，局部破坏易修复等优势。在实际的使用中我们发现，部分沥青混凝土道路在设计的使用年限内就出现诸如裂缝、松散、坑槽、车辙等路面损害现象，导致沥青路面的路用性能降低，为行车安全带来了巨大隐患。此类损害多源于沥青混合料配合比设计不合理、施工工艺差等问题，致使道路易受到降雨、高温等环境因素和车载增大、车流量快速增长等人为因素的损害。为改善以上情况，需要预先对沥青混合料的配合比设计以及沥青路面施工质量进行室内工况模拟研究。在新版《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG-E2011）中关于沥青混合料的室内试验主要有以下几种：单轴压缩、单轴拉伸、冻融劈裂、三轴压缩、单轴动态模量、四点弯曲疲劳寿命、马歇尔稳定度、车辙试验等。以上方法多以单轴、三轴、或多点简支模拟沥青路面受力情况，而实际路面承载为多轴受力。经对比研究发现，车辙试验是与实际车轮碾压工况最为接近的：车辙试验的实质是在特定环境下，荷载为0.7Mpa的滚轮在300mm*300mm*50^100mm长方体试块板上沿直线做往返的劳损运动。它能较好的模拟车辆在路面行驶、车轮碾压路面的过程；但车辙试验是在恒载、恒温下，车轮沿直线往返碾压试块，与车辆在路面上行驶的复杂、多变的实际工况不符，其只能测量出车轮碾压劳损次数与沥青混合料试块轴向变形的关系，并不能反应出如多变温度、无规律降雨、车辆转弯、沥青混合料单向受滚动摩擦等条件下的实际工况。马歇尔试验，是目前国内外公认的测量沥青混合料稳定度最重要的试验方法，为劳损试验的最终评价装置之一。试验过程中，将φ101.6mm*63.5mm的圆柱试块放在规定模具内径向受压，通过荷载与流值的关系判定在相应劳损次数下沥青混合料是否满足规范要求；此试验为沥青混合料的配合比设计及沥青路面施工质量检验提供了可靠的依据。但是，此试验无法对试样劳损过程量进行测量，使得马歇尔试验的评价结果过于单调。本劳损试验仪是经现有车辙试验仪启发并进行改进，使其能够尽量模拟车辆在路上行驶的实际工况，然后结合马歇尔稳定度的试验来评价试块的劳损次数与劳损性能的关系；是能够结合沥青混合料劳损试验和稳定度试验的综合性试验仪，能有效提高沥青混合料室内工况模拟试验的精度。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了一种沥青混合料劳损试验仪，使之最大程度的与实际路况相近，是一种能够结合沥青混合料劳损试验和稳定度试验的综合性试验仪，有效提高了沥青混合料室内工况模拟试验的精度。本技术通过以下技术方案来实现：一种沥青混合料劳损试验仪，包括试验仪机体，所述试验仪机体内设置有试块固定装置、沿试块平面运行的荷载试验轮以及试验轮驱动装置，所述试块固定装置包括试模，所述试模为圆柱形模具，若干试模紧密链接形成椭圆跑道型结构并固定在机体底部的试模载物台上，每个试模内固定有与其结构尺寸相适配的圆柱形试块，荷载试验轮通过安装在机体上部的试验轮驱动装置沿试块上表面环向碾压运行。作为本案的优化方案，所述试模底部设置有3个调高螺母，利用“三点一面”的原理调整试块的上表面处于同一水平面。作为本案的优化方案，所述试模是由两半圆拼接而成的圆柱形模具。作为本案的优化方案，所述圆柱形试块采用马歇尔标准试块，尺寸规格为φ101.6*63.5mm。作为本案的优化方案，所述试验轮驱动装置包括轮载发动机、传动齿轮和传动带，轮载发动机通过轴承带动传动齿轮匀速转动，传动齿轮与带齿传动带啮合传动，荷载试验轮通过传动轴与传动带连接并沿轨道单向运行，所述轨道与椭圆跑道型的试模对应设置。作为本案的优化方案，所述荷载试验轮通过液压装置调控荷载压力，液压装置包括安装在传动轴上的液压器和液压机。作为本案的优化方案，所述试模的上端机体上设置有喷水器，喷水器通过管路与设置在机体外侧的水槽连通，实现自动向试块表面喷水。作为本案的优化方案，所述试验仪机体的两侧内壁上对称设置有加热控制器。作为本案的优化方案，所述试验仪机体内侧壁上还设置有试块高度基准线。本技术的有益效果是：1、将试块连接成椭圆跑道型结构，使得路面状况多元化，可以进行车辆转弯，滚轮单向碾压试块的劳损试验；解决了现有车辙试机只能反映直线往复运动的劳损试验，真实地还原了车辆在路面行驶的实际工况，是本试验仪与现有车辙试机的主要区别和主要创新点；2、试模采取马歇尔试验所使用的圆柱形结构，使得试块在进行劳损试验后可以继续进行马歇尔稳定度试验，从而检测出在不同劳损次数下沥青混合料的强度指标，使得试验结果更有说服力；圆柱形试块相比长方体试块节省了制作原料，降低了试验成本，简化了安装、拆卸、碾压等操作工序；3、试模结构设计合理，既能防止因个别试块轴向变形过大引起荷载试验轮产生冲击荷载，又能调节试块高度，以保证在劳损试验过程中各个试块面的高度相同；4、通过液压装置对试块荷载压力进行调控，因不同的车辆对路面的荷载大小不同，本试验仪的荷载大小可分为“高、中、低”三挡，以模拟实际工况，克服现有滚轮荷载一般为固定值，无法调控荷载大小，与正常路况荷载不符的问题；5、通过设置自动撒水装置，在车辙试验中对试块进行均匀撒水，以模拟自然降雨、市政撒水等自然环境条件下的劳损试验；6、结构合理，操作便捷，具有较好的市场价值和经济效益，适于推广应用。附图说明图1为本技术沥青混合料劳损试验仪的结构示意图；图2为本技术沥青混合料劳损试验仪中试模的结构示意图；图3为本技术沥青混合料劳损试验仪中试模的连接示意图；图4为本技术沥青混合料劳损试验仪中试验轮驱动装置的结构示意图；图中：1-试验仪机体，2-载物盘，3-试模载物台，4-试模，5-试块，6-荷载试验轮，7-调高螺母，8-轮载发动机，9-传动齿轮，10-传动带，11-轨道，12-液压器，13-液压机，14-喷水器，15-水槽，16-加热控制器，17-试块高度基准线。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术及其效果作进一步阐述。如图1-4所示，一种沥青混合料劳损试验仪，包括试验仪机体1，所述试验仪机体1内设置有试块固定装置、沿试块平面运行的荷载试验轮以及试验轮驱动装置，所述试块固定装置包括位于机体底部的载物盘2，载物盘2上固定有试模载物台3，试模载物台3上固定有试模4，所述试模4为圆柱形模具，若干试模4紧密链接形成椭圆跑道型结构并固定在试模载物台3上，每个试模4内固定有与其结构尺寸相适配的圆柱形试块5，荷载试验轮6通过安装在机体上部的试验轮驱动装置沿试块5上表面环向碾压运行。一般情况下，车辙试验的温度为60℃，用荷载为0.7Mpa的滚轮在300mm*300mm*50^100mm长方体试块上做往返的劳损运动，试验过程中可自动测定试块的竖向变形与试验温度。首先，车辙试验所用的长方体试块，制作所需原料量大，试块安装、拆卸、碾压等操作都需要借助特定机械来完成，成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青混合料劳损试验仪，包括试验仪机体，所述试验仪机体内设置有试块固定装置、沿试块平面运行的荷载试验轮以及试验轮驱动装置，所述试块固定装置包括试模，其特征在于：所述试模（4）为圆柱形模具，若干试模（4）紧密链接形成椭圆跑道型结构并固定在机体底部的试模载物台（3）上，每个试模（4）内固定有与其结构尺寸相适配的圆柱形试块（5），荷载试验轮（6）通过安装在机体上部的试验轮驱动装置沿试块（5）上表面环向碾压运行。

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料劳损试验仪，包括试验仪机体，所述试验仪机体内设置有试块固定装置、沿试块平面运行的荷载试验轮以及试验轮驱动装置，所述试块固定装置包括试模，其特征在于：所述试模（4）为圆柱形模具，若干试模（4）紧密链接形成椭圆跑道型结构并固定在机体底部的试模载物台（3）上，每个试模（4）内固定有与其结构尺寸相适配的圆柱形试块（5），荷载试验轮（6）通过安装在机体上部的试验轮驱动装置沿试块（5）上表面环向碾压运行。2.根据权利要求1所述的沥青混合料劳损试验仪，其特征在于：所述试模（4）底部设置有3个调高螺母（7），利用“三点一面”的原理调整试块（5）的上表面处于同一水平面。3.根据权利要求1所述的沥青混合料劳损试验仪，其特征在于：所述试模（4）是由两半圆拼接而成的圆柱形模具。4.根据权利要求1-3任一所述的沥青混合料劳损试验仪，其特征在于：所述圆柱形试块（5）采用马歇尔标准试块，尺寸规格为φ101.6*63.5mm。5.根据权利要求1-3任一所述的沥青混合料劳损试验仪，其特征在于：所述试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：张豫川，李根森，高飞，秦康康，姚永国，刘博怀，乔子秦，朱克文，杨琴，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62