本发明专利技术涉及一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置及方法，包括试模本体、摊铺器、顶板，试模本体由底板、围挡组成长方体状，所述试模本体内间隔设置多个凹槽作为独立的沥青砂浆试件成型空腔，相邻的凹槽之间设置厚度控制结构；所述摊铺器包括料仓和布料器，用于沥青砂浆混合料的布料，摊铺器在试模本体上沿凹槽的长度方向移动；所述顶板具有与所述凹槽一一对应的压头，在外力的作用下所述压头能压入凹槽中进行实现对内部沥青砂浆混合料的压实。本发明专利技术利用挡板尺寸可灵活组装试件模具，采用均匀摊铺器摊铺成型，可获得尺寸均匀和质量均匀的DMA沥青砂浆试件，也可同时一次成型多组平行试件，能节省试验时大量的人力物力。
A forming device for DMA asphalt mortar specimen and its application method
【技术实现步骤摘要】
一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置及使用方法
本专利技术专利涉及一种道路工程材料试件成型装置及使用方法，具体涉及一种DMA沥青砂浆成型装置及使用方法，主要用于均匀的DMA沥青砂浆试件成型，也可用于均匀的DMA沥青和沥青胶浆试件成型。
技术介绍
在太阳紫外光辐射下，沥青及沥青混合料易老化且逐渐变脆、变硬，紫外老化后沥青与集料粘附性降低，部分沥青与集料分离脱落，引起沥青路面低温开裂、疲劳开裂、龟裂和坑槽等破坏，严重影响了沥青路面的动态力学性能。沥青砂浆为AC-13型沥青混合料中细集料等比例放大后组成的材料，也是一种沥青混合料。由于太阳光紫外线辐射对沥青混凝土路面的影响主要发生在1cm厚度范围内，因此通过研究小试件紫外老化后的沥青砂浆混合料的动态力学性能，更能真实反映紫外光辐射对沥青路面的影响，对提高强紫外线地区公路沥青路面建设和养护水平具有重要意义。动态力学分析(DynamicMechanicalAnalysis)简称为DMA，是测定粘弹性材料在一定温度和频率范围内动态力学性能变化特征的重要手段。动态力学分析只需要通过很小样品的测试就能获得宽温度和加载频率域下的弹性模量、粘性模量和损耗因子等粘弹性参数。目前国内外学者主要通过φ100×100mm等大试件将沥青砂浆混合料切割成长(20-60)mm×(5-15)mm×(2-7)mm的试件进行DMA性能测试，但由于沥青砂浆有较高沥青含量，且集料的粒径尺寸小，材料在切割过程中易变形、熔化，易造成试件的尺寸无法达到精度要求，影响沥青砂浆的动态力学性能，且整个切割过程也十分繁琐，对切割刀片要求严格，并且也无法批量的生产。中国专利专利号为CN201910082336.X，专利名称为一种沥青砂浆试件的制备方法中公开了一种沥青砂浆试件的制备方法，首先采用旋转压实仪压实成型，后通过台钻钻芯成样，解决了现有切割制样的砂浆成型方法尺寸误差较大、影响测试结果且砂浆试样的组成无法正确反映其在母混合料中的存在状况等问题；又如中国专利专利号为CN201710557467.X公开的一种DMA沥青材料试件成型装置及使用方法，通过自流平方式只可以成型热塑性的沥青类材料试件，有利于试件成型尺寸的控制，可同时成型三个以上试件，提高了成型效率。现有技术仍存在下述问题：相对于沥青砂浆混合料试件，它是由一定级配的细集料、填料和沥青组成。目前，大多研究者先通过成型大试件，后通过精密切割的方式成型小试样，但此操作由于存在切割误差，易造成尺寸的差异性，特别是试件边角的集料容易掉落出现缺口，受力时应力在缺口位置集中，无法准确获得其力学性能；也无法通过自流平方式成型，且沥青砂浆成型时需要重点考虑混合料的均匀性和密实度。因此，有必要提供一种新型的用于DMA沥青砂浆试件成型装置来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，开发一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置，解决现有技术中存在的沥青砂浆试件生产装置生产沥青砂浆试件尺寸和质量不均匀、试验效率低、切割后存在试验误差大的缺点。本专利技术通过如下方案实现：一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置，包括试模本体、摊铺器、顶板，试模本体由底板、围挡组成长方体状，所述试模本体内间隔设置多个凹槽作为独立的沥青砂浆试件成型空腔，相邻的凹槽之间设置厚度控制结构；所述摊铺器包括料仓和布料器，用于沥青砂浆混合料的布料，摊铺器在试模本体上沿凹槽的长度方向来回移动布料；所述顶板具有与所述凹槽一一对应的压头，在外力的作用下所述压头能压入凹槽中进行实现对内部沥青砂浆混合料的压实。优选的，所述试模本体两侧边有用于摊铺器移动的轨道。优选的，所述轨道为凹槽轨道。优选的，所述摊铺器为自动布料器，包括螺旋布料器、电动机、行走轮、刮平片，行走轮与凹槽轨道滑动连接，螺旋布料器的转动轴与电机连接，行走轮通过设置转动轴的曲柄连杆机构驱动在凹槽轨道内运动，螺旋布料器的料斗出口设置有刮平片，螺旋布料器的料斗下来的沥青砂浆混合料通过刮平片进行压实刮平，确保摊铺沥青砂浆混合料的平整度。优选的，所述围挡与底板通过螺栓固定。优选的，所述厚度控制结构包括依次设置的松铺控制挡板及混料厚度控制挡板，松铺层侧边挡板、厚度层侧边挡板分别设置松铺控制挡板、混料厚度控制挡板的侧边，各层控制挡板之间与侧边挡板与底板之间均用螺栓固定。优选的，所述试模本体采用不锈钢板材制备而成。优选的，所述料仓的截面形状为V字型。本专利技术DMA沥青砂浆试件的成型方法包括以下步骤：步骤一，模具组装：根据设计标准尺寸组装试模本体，在成型空腔内涂刷隔离油，在底层模板上垫一层硅油纸，将组装完成的试模本体和顶板提前半小时放置于烘箱加热至120℃；步骤二，沥青砂浆混合料制备：根据试件要求尺寸，准确称取最佳油石比下沥青砂浆混合料数量，应为1个试件成型凹槽的体积与马歇尔标准击实密度的乘积，将沥青和集料加热至170℃-180℃拌和、成型。步骤三，沥青砂浆混合料摊铺：在试模成型凹槽、料仓、刮平片和顶板压头的内壁均匀涂抹隔离油，将摊铺器置于试模本体前围挡一端的凹槽轨道内，将拌和好的沥青砂浆混合料倒入均匀摊铺器的料仓内；开启电动机，螺旋布料器开始均匀布料，铺筑在试模本体的围挡内，将摊铺器在围挡上缓慢向前端移动，刮平片初步刮平围挡内的沥青砂浆；步骤四，压实：将装有沥青砂浆的试模及顶板压头一并置于压力机上加载1MPa预压，再逐渐均匀加载至要求的试件高度，并恒压20-30MPa保持3min后卸荷；步骤五，等厚度打磨：将四周围挡上螺栓卸下，拆除四周围挡，用加热的刮刀匀速缓慢刮除高出松铺控制层表面松散部分的沥青砂浆，待试模降温冷却后，再将松铺控制挡板上固定螺栓卸下，拆掉松铺控制层挡条，后用电动打磨机将试件磨平至与厚度控制层挡条齐平；步骤六，成型：将厚度控制挡板上固定螺栓卸下，拆除厚度控制层挡条，按长度要求用切刀将沥青砂浆试件切割，后放入0℃冰箱保存备用，防止试件受热变形。本专利技术还提供了一种采用上述装置和方法制备的用于DMA沥青砂浆试件，其尺寸为(20-60)mm×(5-15)mm×(2-7)mm。本专利技术的有益效果在于：本专利技术以不锈钢板材为载体，利用挡板尺寸可灵活组装试件模具，采用均匀摊铺器摊铺成型，可获得尺寸均匀和质量均匀的DMA沥青砂浆试件，也可同时一次成型多组平行试件，能节省试验时大量的人力物力。通过试模中厚度控制挡板控制试件厚度与宽度，保证DMA沥青砂浆试件尺寸均匀；同时通过均匀摊铺器提高沥青砂浆混合料的均匀性，使其能均匀摊铺在试模凹槽内；采用静压成型方式，通过压力机设备，确保沥青砂浆的压实度。DMA沥青砂浆是一种粘弹性的复合材料，最大尺寸60mm×15mm×7mm能在宽阔的温度/频率范围内进行测试，可获得材料的动态弹性模量和弹性模量。现有DMA沥青混合料测试所用试件大部分是切割成型的，受其均匀性的制约，改变了标准化试件现浇成型方法几乎为零的现状。此外，动态力学参数对检验沥青砂浆的成型质量、确定其成型方式与路用性能，评价其结构的粘弹特性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，包括试模本体、摊铺器、顶板，试模本体由底板、围挡组成长方体状，所述试模本体内间隔设置多个凹槽作为独立的沥青砂浆试件成型空腔，相邻的凹槽之间设置厚度控制结构；所述摊铺器包括料仓和布料器，用于沥青砂浆混合料的布料，摊铺器在试模本体上沿凹槽的长度方向移动；所述顶板具有与所述凹槽一一对应的压头，在外力的作用下所述压头能压入凹槽中进行实现对内部沥青砂浆混合料的压实。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，包括试模本体、摊铺器、顶板，试模本体由底板、围挡组成长方体状，所述试模本体内间隔设置多个凹槽作为独立的沥青砂浆试件成型空腔，相邻的凹槽之间设置厚度控制结构；所述摊铺器包括料仓和布料器，用于沥青砂浆混合料的布料，摊铺器在试模本体上沿凹槽的长度方向移动；所述顶板具有与所述凹槽一一对应的压头，在外力的作用下所述压头能压入凹槽中进行实现对内部沥青砂浆混合料的压实。
2.根据权利要求1所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述试模本体两侧边有用于摊铺器移动的轨道。
3.根据权利要求2所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述轨道为凹槽轨道。
4.根据权利要求3所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述摊铺器为自动布料器，包括螺旋布料器、电动机、行走轮、刮平片，行走轮与凹槽轨道滑动连接并通过曲柄连杆机构驱动运动，螺旋布料器的转动轴与电动机连接，螺旋布料器的料斗出口处设置刮平片，螺旋布料器的料斗下来的沥青砂浆混合料通过刮平片进行压实刮平，确保摊铺沥青砂浆混合料的平整度。
5.根据权利要求4所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述围挡与底板通过螺栓固定。
6.根据权利要求5所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述厚度控制结构包括松铺控制挡板、混合料厚度控制挡板、松铺层侧边挡板、厚度层侧边挡板，松铺层侧边挡板、厚度层侧边挡板分别设置松铺控制挡板、混合料厚度控制挡板侧边，挡板均与底板通过螺栓固定。
7.根据权利要求6所述的用于DMA沥青砂浆试件成型装置，其特征在于，所述试模本体采用不锈钢板材制备而成。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱国平，姚丁，于华南，张冬梅，龚湘兵，韦慧，金娇，蔡军，李希，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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