本发明专利技术公开了一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置及测试方法，实验装置，包括搅拌筒，搅拌筒内部安装有空心的主搅拌轴，主搅拌轴上设有多个交错分布的H型搅拌桨和工字型搅拌杆，H型搅拌桨和工字型搅拌杆之间设有带孔搅拌叶片，主搅拌轴的上端伸出搅拌筒顶部与环形电动机的输出轴连接；进水口位于环型电动机的中间，水蒸气在泵压作用下通过进水口进入主搅拌轴内部并从带孔搅拌叶片底部的排水孔喷出；第一观察室、第二观察室相互隔开，且均设于搅拌筒的下方；控制阀门用于控制搅拌筒流出的混合料进入第一观察室或第二观察室。本发明专利技术使得水与乳化沥青充分混合，均匀性好，混合效率高，试验的可重复性较强，降低了人为操作的影响。作的影响。作的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置及测试方法
[0001]本专利技术属于沥青
，涉及一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置及测试方法。
技术介绍
[0002]根据《JTG E20
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2011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T 0665
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2011乳化沥青与水混合稳定性试验所设计的实验装置及使用方法，对于有些乳化沥青，尤其是喷洒类乳化沥青，为了保证顺利均匀的洒布，需要在施工前对较高残留物含量的乳化沥青用水进行稀释。这时，如果不事先予以检验就有可能在用水稀释时导致乳化沥青破乳。为了保证施工质量，有必要对乳化沥青的水稀释稳定性进行评定。试验用的乳化沥青量相对较少，没有专门的搅拌装置对乳化沥青进行搅拌，只能通过试验人员手动进行搅拌，乳化沥青由于粘稠度较高，试验人员在进行手动搅拌时，搅拌时比较费力，而且会造成搅拌效果不佳，影响其实验结果。而且现有实验方法操作步骤繁复，受人为操作因素影响大，试验结果主观性强，只能定性分析。
[0003]目前主要是《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20
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2011）Ｔ0665 — 2011 中关于乳化沥青与水混合稳定性试验。该方法不足之处是：试验结果主观性强，只能定性分析。《微表处和稀浆封层技术指南》中给出的拌和试验、其弊端也是试验的主观性问题，不同人员操作，其试验结果可能存在较大差异，试验的重复性、再现性均较差。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，使得水与乳化沥青充分混合，均匀性好，混合效率高，试验的可重复性较强，降低了人为操作的影响，解决了现有技术中存在的试验主观性大，误差大的问题。
[0005]本专利技术的另一目的是，提供一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性的测试方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是，一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，包括搅拌筒，所述搅拌筒内部安装有空心的主搅拌轴，主搅拌轴上设有多个交错分布的H型搅拌桨和工字型搅拌杆，H型搅拌桨和工字型搅拌杆之间设有带孔搅拌叶片，工字型搅拌杆位于带孔搅拌叶片的下方；主搅拌轴的上端伸出搅拌筒顶部与环形电动机的输出轴连接，环形电动机控制空心的主搅拌轴带动H型搅拌桨、带孔搅拌叶片、工字型搅拌杆同时转动；进水口，所述进水口位于环型电动机的中间，水蒸气在泵压作用下通过进水口进入主搅拌轴内部并从带孔搅拌叶片底部的排水孔喷出；乳化沥青进料斗，所述乳化沥青进料斗设于搅拌筒顶部；第一观察室、第二观察室，所述第一观察室、第二观察室相互隔开，且均设于搅拌筒的下方；
控制阀门，用于控制搅拌筒流出的混合料进入第一观察室或第二观察室。
[0007]进一步的，最底部的所述工字型搅拌杆下方设有螺旋搅拌桨，螺旋搅拌桨上端口大于下端口，呈锥形；螺旋搅拌桨下方设有多个纵截面为U形的径向搅拌桨，每个径向搅拌桨的转轴水平设置、且均沿搅拌筒的径向布置；螺旋搅拌桨的上端口直径与H型搅拌桨直径相同，螺旋搅拌桨的下端口直径不小于相对的两个径向搅拌桨在径向上的间距。
[0008]进一步的，所述搅拌筒的底部中心设有圆形的放置板，放置板的周边通过径向设置的横板与搅拌筒的内壁固定连接，相邻的横板之间存在空隙，便于混合料下落；磁性搅拌转子放置于放置板上，放置板的直径与螺旋搅拌桨下端口直径相同；搅拌筒的顶部和底部侧壁分别设有第一电磁线圈、第二电磁线圈，第一电磁线圈、第二电磁线圈与三相电机连接，通过三相电机通入互差120
°
的交流电，驱动磁性搅拌转子旋转带动液体产生旋转涡流，主搅拌轴的转动方向与磁性搅拌转子的旋转方向相反，共同组成复合力场。
[0009]进一步的，所述控制阀门内部设有两个机械插拔片，一个机械插拔片用于导通或关断搅拌筒和第一观察室，另一机械插拔片用于导通或关断搅拌筒和第二观察室。
[0010]进一步的，所述控制阀门上设有通孔，通孔的位置避开控制阀门的正中心，通孔的孔径小于等于控制阀门横截面积的1/2，控制阀门上的通孔与搅拌筒的底部之间通过圆弧过渡连接。
[0011]进一步的，所述控制阀门包括磁性阀体，磁性阀体的外部设有壳体，磁性阀体为中空的长方体结构，磁性阀体的顶部正中心设有搅拌出料口，搅拌出料口与搅拌筒的底部出料口连通，磁性阀体的底部两侧分别设有第一观察室进料口和第二观察室进料口，磁性阀体内安装有控料杆，控料杆的直径与磁性阀体的宽度相同，控料杆的高度与磁性阀体的高度相同，控料杆的上下两端分别与磁性阀体滑动密封连接，搅拌出料口、第一观察室进料口和第二观察室进料口的直径均小于的控料杆直径；控料杆的两侧对称安装有两个水平设置的连接杆，连接杆伸出磁性阀体且与磁性阀体滑动密封连接，两个连接杆的另一端分别与第一电磁铁、第二电磁铁固定连接，第一电磁铁与壳体之间安装有第一弹簧组，第二电磁铁与壳体之间安装有第二弹簧组。
[0012]进一步的，所述搅拌筒内部设有恒温控制装置，主搅拌轴的中间层设置加热电阻丝，保证输入的水蒸气不会在主搅拌轴内凝结成液态水。
[0013]进一步的，所述乳化沥青进料斗设有多个，每个乳化沥青进料斗均设有两层筛网；进水口和乳化沥青进料斗分别设置可调速控制阀门，使水和乳化沥青以恒定速度匀速进入搅拌筒。
[0014]进一步的，所述第一观察室、第二观察室的底部设有能够打开/闭合的盖子，盖子上方安装有水平设置的筛网，筛网与盖子上表面接触。
[0015]一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性的测试方法，按照以下步骤进行：S1，设置搅拌筒的温度，打开环形电动机，在主搅拌轴的内部进水通道上通过气泵施加气压，通过进水口和乳化沥青进料斗将水蒸气和乳化沥青匀速注入搅拌筒，开始搅拌；搅拌均匀后，通过控制阀门控制搅拌筒中的混合料全部进入第一观察室，开始计时；S2，关闭控制阀门，进行第二次加料，第二次加料与第一次加料速度、用量均相同；搅拌均匀后，通过控制阀门控制搅拌筒中的混合料全部进入第二观察室，开始计时；S3，到达时间后，查看对应的混合料是否有沥青聚结，记录实验结果；
S4，重复步骤S1
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S3，进行多次试验对比，确定乳化沥青与水混合的稳定性是否达到要求；S5，试验结束后控制第一观察室、第二观察室打开，对混合料进行回收处理。
[0016]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过气压对水蒸气进行加压处理，使得水蒸气充满搅拌筒，水蒸气遇到常温下的乳化沥青团后凝结成液体附着在乳化沥青上，从而实现乳化沥青与水的初次混合；设置多方位多角度的搅拌装置协同工作，结合离心力
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电磁场复合力场，实现了乳化沥青与水高速均匀搅拌，水与乳化沥青充分混合，提高了混合效率。
[0017]（2）本专利技术实验过程受环境影和人为操作响较小，可保证规范的实验条件，可调控并显示温度和拌合时间；更适用于实验所需小剂量乳化沥青与水的均匀搅拌，在短时间内通过全方位多角度的搅拌使乳液快速均匀；两组平行实验静置的混合物可以进行有效观察对比，试验本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，其特征在于，包括搅拌筒（4），所述搅拌筒（4）内部安装有空心的主搅拌轴（5），主搅拌轴（5）上设有多个交错分布的H型搅拌桨（6）和工字型搅拌杆（9），H型搅拌桨（6）和工字型搅拌杆（9）之间设有带孔搅拌叶片（7），工字型搅拌杆（9）位于带孔搅拌叶片（7）的下方；主搅拌轴（5）的上端伸出搅拌筒（4）顶部与环形电动机（1）的输出轴连接，环形电动机（1）控制空心的主搅拌轴（5）带动H型搅拌桨（6）、带孔搅拌叶片（7）、工字型搅拌杆（9）同时转动；进水口（8），所述进水口（8）位于环型电动机（1）的中间，水蒸气在泵压作用下通过进水口（8）进入主搅拌轴（5）内部并从带孔搅拌叶片（7）底部的排水孔喷出；乳化沥青进料斗，所述乳化沥青进料斗设于搅拌筒（4）顶部；第一观察室、第二观察室，所述第一观察室、第二观察室相互隔开，且均设于搅拌筒（4）的下方；控制阀门（13），用于控制搅拌筒（4）流出的混合料进入第一观察室或第二观察室。2.根据权利要求1所述一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，其特征在于，最底部的所述工字型搅拌杆（9）下方设有螺旋搅拌桨（11），螺旋搅拌桨（11）上端口大于下端口，呈锥形；螺旋搅拌桨（11）下方设有多个纵截面为U形的径向搅拌桨（12），每个径向搅拌桨（12）的转轴水平设置、且均沿搅拌筒（4）的径向布置；螺旋搅拌桨（11）的上端口直径与H型搅拌桨（6）直径相同，螺旋搅拌桨（11）的下端口直径不小于相对的两个径向搅拌桨（12）在径向上的间距。3.根据权利要求1所述一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，其特征在于，所述搅拌筒（4）的底部中心设有圆形的放置板（20），放置板（20）的周边通过径向设置的横板（21）与搅拌筒（4）的内壁固定连接，相邻的横板（21）之间存在空隙，便于混合料下落；磁性搅拌转子放置于放置板（20）上，放置板（20）的直径与螺旋搅拌桨（11）下端口直径相同；搅拌筒（4）的顶部和底部侧壁分别设有第一电磁线圈（18）、第二电磁线圈（19），第一电磁线圈（18）、第二电磁线圈（19）与三相电机连接，通过三相电机通入互差120
°
的交流电，驱动磁性搅拌转子旋转带动液体产生旋转涡流，主搅拌轴（5）的转动方向与磁性搅拌转子的旋转方向相反，共同组成复合力场。4.根据权利要求1所述一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，其特征在于，所述控制阀门（13）内部设有两个机械插拔片，一个机械插拔片用于导通或关断搅拌筒（4）和第一观察室，另一机械插拔片用于导通或关断搅拌筒（4）和第二观察室。5.根据权利要求1所述一种复合力场乳化沥青与水混合稳定性实验装置，其特征在于，所述控制阀门（13）上设有通孔，通孔的位置避开控制阀门（13）的正中心，通孔的孔径小于等于控制阀门（13）横截面积的1/2，控制阀门（13）上的通孔与搅拌筒（4）的底部之间通过圆弧过渡连接。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：高英力，田维伟，谢雨彤，廖美捷，李正康，祝张煌，冯心崚，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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