本发明专利技术公开了一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置，包括固定机架和检测系统，所述检测系统包括显示器、控制面板、测试爪、电动马达、升降开关、扭矩传感器和温度传感器，所述控制面板包括用于控制电动马达的电源开关和用于控制测试爪旋转速度的转速调节器，所述电动马达的输出端与扭矩传感器的输入端相连接，所述扭矩传感器的输出端与测试爪的输入端相连接，所述测试爪的输出端上设有爪型叶片，所述温度传感器安装在爪型叶片内。本发明专利技术能够简单、快速、准确地测得压实过程中沥青混合料的压实检测指数，与沥青路面压实度一起组成压实过程双指标质量控制，可用于准确评价沥青混合料压实效果的优劣，确定沥青混合料在施工过程中的压实状态。
A testing device for the compaction shear characteristics of asphalt mixture in the process of construction compaction
【技术实现步骤摘要】
一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置
本专利技术属于沥青混合料压实检测装置
，涉及一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置，用于评价沥青混合料压实质量的优劣，并根据实时检测结果对施工质量和施工过程进行相应的监控和指导。
技术介绍
压实是沥青路面成型的最后一道工序，进行施工压实控制是保证沥青混合料质量、物理力学性质和路用性能满足要求的必要手段。我国沥青路面施工技术规范中对沥青路面的压实控制指标和方法作了规定，并对检测的部位、频次、允许偏差等作了详细的规定，传统的压实检测指标为路面压实度。2010年，何建新，邱铭等[1]指出单就一个简单的压实度指标是不全面的，应当结合沥青混合料的其它特性，并以路面的特性进行指导。2017年，孙博[2]在对高速公路路面的压实度控制发展现状进行分析时，同样指出，沥青路面在不同层位具有不同的油石比，且沥青混合料的调配具有较大的变异性，采用压实度这单一指标进行控制时稳定性相对不足，质量隐患较大。传统的压实检测方法包括：灌砂法、水袋法、环刀法、蜡封法及核子密度仪等。就检测方法而言，这些施工控制方法主要是施工验收阶段的检测，属于施工后检测，检测结果滞后于压实过程，过压与欠压区段不能及时发现。并且施工现场压实机具组合和压实遍数一般由经验确定，无法根据检测结果对施工过程和施工质量进行相应的调整和控制，缺乏相应的压实过程中沥青混合料压实状况检测装置与检测方法，在质量监督和施工过程控制方面存在一定的困难。2002年，StephenN.Goodman和YasserHassan等[3]提出来剪切性能是表征沥青混凝土混合料永久变形的可行措施，通过卡尔顿大学研发的现场剪切刚度测试设备(insisst)，分析了与剪切性能相关的混合料特性，包括：结合料性能、结合料用量和集料特性(类型、级配等)，但是该研究仅适用于路面开放交通后的施工后检测，难以用于施工在线检测。2004年，JaganM.Gudimettla和L.Allencooley,Jr等[4]测试了混合料和易性试验设备，通过插入摊铺前沥青混合料中的十字测头扭矩来评估沥青混合料的和易性。试验的结果说明：不同因素对沥青混合料可压实性的影响效果存在较大差异，影响效果从大到小排列为：沥青结合料特性、混合料温度、集料类型、集料的最大公称粒径。局限在于该设备仅可测量拌和沥青混合料的扭矩，且现有研究并未说明和易性与沥青混合料压实状况存在直接相关性，不适用于施工阶段的压实检测。2005年，国内张争奇教授[5]采用多组沥青混合料进行了室内旋转压实分析，提出采用初始压实状态到设计压实次数阶段的压实曲线的密实能量指数评价沥青路面的可压实性，但由于边界问题难以测定现场施工的压实能量，无法直接指导施工。2012年，汤文、孙立军等[6]研究了不同温度下沥青混合料抗剪性能的变化，通过进行不同的剪切性能试验，分析了不同抗剪评价指标之间具有良好的相关性，研究表明温度对沥青混合料的抗剪性能影响很大，对沥青混合料进行抗剪性能评价时应充分考虑其温度特性。2017年，北京建筑大学师航祺、徐世法等[7]通过室内剪切压实仪成型混合料，对沥青混合料压实剪切特性进一步探究，得到了使用剪切压实仪下相应的和易压实温度，提出以压实剪应力为指标来评价混合料压实性能的优劣，分析了以剪切性能评价混合料压实状况的可行性，不过由于设备复杂，难以用于现场混合料压实检测。尽管国内外对于沥青混合料压实检测方法已经有了很大发展，但目前的研究仍大多集中在沥青混合料在施工后中的压实检测上，尚未实现在线检测，无法根据检测结果对施工过程和施工质量进行相应的调整和控制，对于沥青混合料的实时压实质量检测方法、评价指标及评价标准需要进一步探究，缺少施工压实过程中沥青混合料压实状况检测方法。[1]何建新,邱铭.浅析沥青路面压实度的控制[J].科技风,2010(15):216.[2]孙博.高速公路沥青路面压实度控制现状及措施[J].黑龙江交通科技,2017,40(7):76-77.[3]GoodmanSN,HassanY,ElHalimAEH.Shearpropertiesasviablemeasuresforcharacterizationofpermanentdeformationofasphaltconcretemixtures[J].Transportationresearchrecord,2002,1789(1):154-161.[4]GudimettlaJM,CooleyJrLA,BrownER.Workabilityofhot-mixasphalt[J].Transportationresearchrecord,2004,1891(1):229-237.[5]张争奇,边秀奇,杜群乐,等.沥青混合料压实特性影响因素研究[J].武汉理工大学学报,2012,34(6):36-41.[6]汤文,孙立军.不同温度下沥青混合料的抗剪性能及其评价指标[J].公路,2012(3):191-195.[7]师航祺.基于剪切压实仪的沥青混合料压实和易性研究[D].
技术实现思路
针对现有单一压实度指标在路面压实过程控制中稳定性相对不足、质量隐患较大的技术不足，本专利技术的目的是在于提供了一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置，能够简单、快速、准确地测得压实过程中沥青混合料的压实检测指数，与现有压实度结合组成双指标控制，可用于准确评价沥青混合料压实效果的优劣，确定沥青混合料在施工过程中的压实状况，并根据检测结果及时对施工过程与施工质量进行调整与控制。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种施工压实过程中沥青混合料混合料压实剪切特性检测装置，包括固定机架和检测系统，所述检测系统包括显示器、控制面板、测试爪、用于驱动测试爪转动的电动马达、用于控制测试爪上下移动的升降开关、扭矩传感器和温度传感器，所述控制面板包括用于控制电动马达的电源开关和用于控制测试爪旋转速度的转速调节器，所述电动马达的输出端与扭矩传感器的输入端相连接，所述扭矩传感器的输出端与测试爪的输入端相连接，所述测试爪的输出端上设有爪型叶片，所述温度传感器安装在爪型叶片内。优选的，所述爪型叶片的爪数至少为3个，优选为3～6个。优选的，所述爪型叶片底部为圆锥形尖端，便于压入具有一定压实度的沥青混合料中。优选的，所述固定机架底部设有便于自由移动的万向轮。在现场的压实过程中，通过检测装置在施工现场对具有一定压实度的路面的压实状况进行即时检测，得到沥青混合料的压实检测指数K/Kmin，K/Kmin作为路面压实状况的力学指标与路面长期疲劳寿命、抗车辙性能、和抗裂性能紧密相关。再将实时检测得到压实检测指数K/Kmin与设计阶段采用检测装置根据本专利技术的检测方法重复对设计用沥青混合料进行检测、数据采集标定后得到的标准值进行对比并结合压实度判断沥青混合料压实状况，从而及时对施工过程与施工质量进行调整与控制：当K/Kmin值大于标准区间右端点值时，说明该路段欠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置，包括固定机架(1)和检测系统，其特征在于：所述检测系统包括显示器(2)、控制面板(3)、测试爪(4)、用于驱动测试爪(4)转动的电动马达(5)、用于控制测试爪(4)上下移动的升降开关(6)、扭矩传感器(7)和温度传感器(8)，所述控制面板(3)包括用于控制电动马达(5)的电源开关(31)和用于控制测试爪(4)旋转速度的转速调节器(32)，所述电动马达(5)的输出端与扭矩传感器(7)的输入端相连接，所述扭矩传感器(7)的输出端与测试爪(4)的输入端相连接，所述测试爪(4)的输出端上设有爪型叶片(9)，所述温度传感器(8)安装在爪型叶片(9)内。/n
【技术特征摘要】
1.一种施工压实过程中沥青混合料压实剪切特性检测装置，包括固定机架(1)和检测系统，其特征在于：所述检测系统包括显示器(2)、控制面板(3)、测试爪(4)、用于驱动测试爪(4)转动的电动马达(5)、用于控制测试爪(4)上下移动的升降开关(6)、扭矩传感器(7)和温度传感器(8)，所述控制面板(3)包括用于控制电动马达(5)的电源开关(31)和用于控制测试爪(4)旋转速度的转速调节器(32)，所述电动马达(5)的输出端与扭矩传感器(7)的输入端相连接，所述扭矩传感器(7)的输出端与测试爪(4)的输入端相连接，所述测试爪(4)的输出端上设有爪型叶片(9)，所述温度传感器(8)安装在爪型叶片(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱国平，于华南，史长云，龚湘兵，李希，蔡军，吴文超，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。