一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法制造方法及图纸

一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法，它涉及沥青基材料短期热老化行为评价领域。它要解决现有现阶段沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的评价方法存在的不足。装置：包括电机，密封盖、搅拌叶片、腔体、温度探测头、出料口和壳体。方法：一、取样，加热；二、向腔体中灌入加热后的灌缝胶，设置温度及时间，并搅拌，每2h从出样口取样；三、制备试件；四、按照行业标准分别对试件进行热老化行为的评价，即完成。本发明专利技术试验装置密封，与氧气隔绝，很好地模拟了实际使用过程中灌缝胶的老化行为，并且热老化过程中灌缝胶的存在方式也与实际储存环境基本相同。本发明专利技术应用于沥青基材料短期热老化行为评价领域。

An experimental device and method for evaluating the short-term thermal aging behavior of hot poured joint sealant for Asphalt Pavement

【技术实现步骤摘要】
一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法
本专利技术涉及沥青基材料短期热老化行为评价领域，具体涉及一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法。
技术介绍
裂缝的存在严重影响沥青路面的长期性能和服役寿命却又不可避免，其产生的损害几乎伴随着路面的整个服役过程，并随着路龄的增长而加重。目前用于裂缝修补的灌缝材料种类很多，聚合物改性沥青灌缝材料(以下简称“灌缝胶”)因其较优的性价比而被养护部门广泛用于裂缝修补，改善行车质量，提高道路使用寿命。灌缝胶在加工厂制备完成之后，会将其装入密闭储存罐中保存，在这期间储存罐温度一般在140℃～200℃；其次，灌缝施工前需要对灌缝胶进行加热，加热温度一般为190℃±5℃，而在实际的施工中，为了保证施工效率需要持续加热足量的灌缝胶，部分养护部门在施工前一晚开始加热。在以上两个过程中，灌缝胶所处的环境为低氧高温，灌缝胶发生了较为严重的短期热老化；灌缝胶一般是将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(SBS)、橡胶粉(CR)等改性剂通过机械搅拌或剪切的方法使其分散在基质沥青中而制成。在以上环境中，SBS和橡胶粉等改性剂会发生降解和离析，造成灌缝胶中SBS和胶粉颗粒由大分子逐渐变为小分子，并且在纵向改性剂分布不均匀，其次，基质沥青中轻质组分会减少，沥青质含量增多，整体上会使灌缝胶变硬以及低温拉伸性能变差。灌缝胶的短期热老化对其性能有较大影响，严重影响了其在服役过程的寿命。然而，目前对于灌缝胶热老化的研究较少，在现行行业标准JT/T740-2015《路面加热型密封胶》中对灌缝胶短期热老化行为并无要求。这样易引起研究者、产品生产商及养护部门的忽视，部分研究者评价灌缝胶热老化行为的方法是借鉴JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0609沥青薄膜加热老化试验，试验温度为163℃，老化时间为5h，进而对比老化前后灌缝胶性能变化，但这在评价灌缝胶热老化行为时主要存在以下不足之处：一、灌缝胶无论在储存和运输过程中，还是在施工过程中，均是在储存罐中或者加热釜中进行，而薄膜老化试验过程中，灌缝胶则是以薄膜状存在于老化盘中，这与灌缝胶实际热老化过程中的存在方式不同；二、灌缝胶的加热温度一般在190℃±5℃，而薄膜老化试验温度为163±1℃，试验温度过低时材料分子活性较低，降解速度较慢，灌缝胶热老化速度较慢，无法反映灌缝胶的真实热老化情况；三、灌缝胶的热老化过程是在低氧环境下进行的，氧气几乎对其老化没有作用，老化的主要原因是在高温下SBS、橡胶粉以及基质沥青发生降解。而薄膜老化试验中，整个过程一直有氧气参与，使得灌缝胶同时发生氧老化和热老化，这与灌缝胶的实际短期热老化过程也是不相符的。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有现阶段沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的评价方法存在上述不足，而提供一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置和方法。一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，它包括：电机，密封盖、搅拌叶片、腔体、温度探测头、出料口和壳体；所述电机位于密封盖的顶部；所述搅拌叶片的上端与电机连接，下端置于腔体内；所述壳体底部埋设有加热装置；所述壳体内设置腔体，且腔体上部开口；所述腔体内侧壁设置有温度探测头；密封盖固定安装于壳体的上部。一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验方法，它按照以下步骤进行：一、从仓库中随机抽取成品灌缝胶作为样品，然后置于烘箱中，在185～195℃下加热2～4h，取出后置于放有石棉网的电炉上，在成品灌缝胶的安全加热温度范围内继续加热3～5min，并用玻璃棒搅拌；二、向评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置的腔体中灌入步骤一中加热后的灌缝胶，设置加热温度及老化时间，盖上密封盖，并进行搅拌，每2h从试验装置的出料口取样；三、取出的试样，分别制备锥入度试验、软化点试验、流动性试验、粘度试验、弹性恢复率试验以及低温拉伸试验的试件；四、按照行业标准JT/T740-2015和JTGE20-2011分别对上述试件进行热老化行为的评价，即完成评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验方法。本专利技术具有如下优点：1、本专利技术的试验装置密封，与氧气隔绝。灌缝胶无论在储存和运输过程中，还是在施工过程中，均是在储存罐中或者加热釜中进行，其内部氧气浓度较低，在这个过程中，主要发生热老化。本专利技术试验装置在试验过程中隔绝氧气，很好地模拟了实际使用过程中灌缝胶的老化行为，并且热老化过程中灌缝胶的存在方式也与实际储存环境基本相同。2、本专利技术的试验装置制备简单，成本低，可拆卸，清洗方便；本专利技术的试验装置具有普适性，能较好地模拟灌缝胶的实际使用环境，也可适用于传统改性沥青短期热老化评价，弥补了现阶段沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化试验装置和评价方法的空白。3、本专利技术中评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验方法，依托于本专利技术的试验装置，试验中灌缝胶的存在状态与实际使用过程中的相同。灌缝胶无论在储存和运输过程中，还是在施工过程中，均是在储存罐中或者加热釜中进行，该试验装置中盛装试样的容器与储存罐相似，灌缝胶的存在状态与实际工程中是相同的；对灌缝胶进行锥入度、软化点、流动性、粘度、弹性恢复率以及低温拉伸的检测，综合多指标并依照现行行业标准来评价灌缝胶的老化行为。本专利技术应用于沥青基材料短期热老化行为评价领域。附图说明图1为本专利技术中评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置的示意图，其中1表示电机，2表示密封盖，3表示搅拌叶片，4表示腔体，5表示控制面板，6表示按钮，7表示底部支座，8表示温度探测头，9表示出料口开关，10表示出料口，11表示显示屏，13表示壳体；图2为本专利技术中评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置俯视的示意图，其中1表示电机，2表示密封盖，12表示电源线接口。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一：结合图1所示，本实施方式一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，它包括：电机1，密封盖2、搅拌叶片3、腔体4、温度探测头8、出料口10和壳体13；所述电机1位于密封盖2的顶部；所述搅拌叶片3的上端与电机1连接，下端置于腔体4内；所述壳体13底部埋设有加热装置；所述壳体13内设置腔体4，且腔体4上部开口；所述腔体4内侧壁设置有温度探测头8；密封盖2固定安装于壳体13的上部。本实施方式中电机1和搅拌叶片3组成搅拌装置。本实施方式中腔体4上部开口，密封盖2打开后进料，密封盖2固定安装于壳体13上达到密封作用，使腔体4达到良好的密封效果，使试验装置内的氧气浓度控制在较低水平。本实施方式中控制面板5上的按钮6能调节试验温度参数及保温时间。本实施方式中温度探测头8能准确测试试样温度，实现控制温度的目的。本实施方式中试验装置由不锈钢材料制成。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述电机1能调节搅拌转速。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述壳体13设置有底部支座7。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述壳体13外壁设置有控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，其特征在于它包括：电机(1)，密封盖(2)、搅拌叶片(3)、腔体(4)、温度探测头(8)、出料口(10)和壳体(13)；所述电机(1)位于密封盖(2)的顶部；所述搅拌叶片(3)的上端与电机(1)连接，下端置于腔体(4)内；所述壳体(13)底部埋设有加热装置；所述壳体(13)内设置腔体(4)，且腔体(4)上部开口；所述腔体(4)内侧壁设置有温度探测头(8)；密封盖(2)固定安装于壳体(13)的上部。

【技术特征摘要】
1.一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，其特征在于它包括：电机(1)，密封盖(2)、搅拌叶片(3)、腔体(4)、温度探测头(8)、出料口(10)和壳体(13)；所述电机(1)位于密封盖(2)的顶部；所述搅拌叶片(3)的上端与电机(1)连接，下端置于腔体(4)内；所述壳体(13)底部埋设有加热装置；所述壳体(13)内设置腔体(4)，且腔体(4)上部开口；所述腔体(4)内侧壁设置有温度探测头(8)；密封盖(2)固定安装于壳体(13)的上部。2.根据权利要求1所述的一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，其特征在于所述腔体(4)底部设置出料口(10)并通过出料口开关(9)控制。3.根据权利要求1所述的一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，其特征在于所述壳体(13)设置有底部支座(7)。4.根据权利要求1所述的一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置，其特征在于所述壳体(13)外壁设置有控制面板(5)；控制面板(5)上设有按钮(6)和显示屏(11)。5.采用如权利要求1中所述一种评价沥青路面热灌类灌缝胶短期热老化行为的试验装置进行试验的方法，其特征在于它按照以下步骤进行：一、从仓库中随机抽取成品灌缝胶作为样品，然后置于烘箱中，在185～195℃下加热2～4h，取出后置于放有石棉网的电炉上，在成品灌缝胶的安全加热温度范围内继续加...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽萍，杨晨，王伟军，李澳，董泽蛟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23