一种冷再生沥青混合料工作性评估设备及其评估方法技术

本发明专利技术涉及一种冷再生沥青混合料工作性评估设备及其评估方法，属于道路工程沥青路面材料与施工技术领域；评估设备包括圆柱桶、旋转刀片、数字速度驱动器、数字温度控制部件、功率计、电动机，首先进行配料，然后将配好的料放置在圆柱桶中，通过数字温度控制部件来控制圆柱桶内部配料的温度，通过旋转刀片对圆柱桶内部的沥青混合料进行搅拌，通过数字速度驱动器以及功率计来分别获得旋转刀片的旋转速度以及功率值，再由这两个物理量来计算得到扭矩值，通过扭矩值来评估冷再生沥青混合料的工作性，得到的指标结果更加可靠严谨；解决了目前粘度法不适宜用来评估冷再生沥青混合料工作性的问题。性的问题。性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种冷再生沥青混合料工作性评估设备及其评估方法


[0001]本专利技术属于道路工程沥青路面材料与施工
，具体涉及一种冷再生沥青混合料工作性评估设备及其评估方法。

技术介绍

[0002]冷再生沥青混合料因其经济、节能环保等优势，在道路领域得到了充分的应用。现场施工人员对原沥青路面进行铣刨、破碎和筛分得到路面铣刨料，按照要求掺入一定量的新集料、再生结合料、活性填料和水后，在一定的温度下完成拌合、摊铺、碾压等工序，便得到可再次使用的沥青混合料。近年来，大多数学者着眼于冷再生技术中新型添加剂、沥青混合料的再生方法、混合料的配合比设计等方面的研究，而对于冷再生沥青混合料的工作性却少有报道。冷再生沥青混合料的拌合温度通常低于常规热拌和温拌的拌合温度，即使在加入温拌剂后，仍有可能出现拌合料粘度较大、拌合困难、拌合不均匀等现象，即导致了混合料较差的工作性。准确、科学、定量地评估冷再生沥青混合料的工作性，有利于确定其拌合温度，提高其施工工艺，完善其工程技术，推动其广泛应用。
[0003]基于沥青胶结料的粘度对沥青混合料的工作性进行评估，是评估其工作性的传统方法，这一方法被很多标准用来确定沥青混合料的拌合温度。但是，这种方法不适用于改性沥青和加入添加剂生产的沥青混合料，因为这些沥青混合料的粘度与剪切速率有很大的关系。随着研究人员发现，降低矿物骨料和沥青粘结剂接触区的摩擦，可促进沥青混合料的施工拌合性能的提高。因此，原有的粘度法已经不适宜用来评估冷再生沥青混合料的工作性。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种冷再生沥青混合料工作性评估设备及其评估方法；解决目前粘度法不适宜用来评估冷再生沥青混合料工作性的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0006]一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，包括数字温度控制部件，数字温度控制部件上设置有加热板，加热板上设置有上端开口的圆柱桶，在数字温度控制部件的上方设置有一个可升降的数字速度驱动器，数字速度驱动器上端设置有电动机，数字速度驱动器的下端设置有旋转刀片，电动机作为旋转刀片的动力来源，数字速度驱动器前侧设置有功率计，功率计与电动机电性连接，旋转刀片伸入圆柱桶内部。
[0007]进一步的，还包括一个底座，数字温度控制部件设置于底座的上端面中心处。
[0008]进一步的，在数字温度控制部件外侧的底座上端面上均匀设置有四根竖直的升降杆，数字速度驱动器的两侧固定设置有四根水平的固定杆，固定杆的外侧端部固定设置有固定座，升降杆分别插接于相对应的固定座内部。
[0009]进一步的，固定座上设置有锁紧螺栓，当拧松锁紧螺栓时，固定座可以在升降杆上面滑动；当拧紧锁紧螺栓时，固定座无法在升降杆上移动，固定座的位置被锁定。
[0010]进一步的，所述旋转刀片包括一根竖直的旋转轴，每根旋转轴上设置有三个刀片，
其中两个刀片位于旋转轴同一高度的两侧，剩余一个刀片与前两个刀片高度不同并且与前两个刀片相垂直。
[0011]一种冷再生沥青混合料工作性评估设备的评估方法，包括下述步骤，第一步：在混合过程之前，将新旧集料、再生结合料、活性填料以及沥青粘合剂等放入烘箱中2小时，然后将固定量的所有材料进行配料并混合以生产沥青混合物，各种材料的重量根据容器的大小和电机的容量来选择；第二步：材料加热完成之后，将所有材料加入到圆柱桶内，先人工对圆柱桶内的混合物进行适当拌合，使其达到一定的混合程度；第三步：混合和调节后，将圆柱桶放置在加热板上，调整数字速度驱动器的高度，使得旋转刀片插入装满沥青混合物的圆柱桶中；第四步：待系统达到并稳定在目标温度后，通过数字速度驱动部件调节旋转刀片的速度，保持速度以使旋转刀片在混合物中轻松旋转而没有任何困难；第五步：让旋转刀片旋转1
‑
10分钟，观察混合料的状态，待整个沥青混合料混合均匀密实后，记录旋转刀片的速度值N和电动机的功率值P；第六步：沥青混合料对旋转刀片旋转的阻力用旋转轴旋转所需的功率来表示，通过速度值N以及功率值P计算扭矩指标，所述扭矩指标代表了在该温度下沥青混合料的工作性。
[0012]进一步的，在第三步中，在测试试验开始之前，加热板被加热到测试温度。
[0013]进一步的，在第六步中，速度值N以及功率值P按照下式计算得到评估冷再生沥青混合料工作性的扭矩指标其中，为扭矩指标（N
•
m），P为功率（瓦特），N为每分钟转轴的速度 (rpm)。
[0014]更进一步的，将测得的冷再生沥青混合料扭矩与常规热拌沥青混合料的扭矩值进行比较，如果冷再生沥青混合料扭矩不大于常规热拌沥青混合料的扭矩值，则表明在此温度下此类冷再生沥青混合料工作性较好，如果冷再生沥青混合料扭矩超过常规热拌沥青混合料的扭矩值的10%以上，则表明此时的冷再生沥青混合料工作性较差，这时就需要通过升高拌合温度、加入温拌剂的措施增加其工作性。
[0015]本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：（1）对比原有的粘度指标，本方法采用更加准确可靠的扭矩指标，该指标不会因测试条件（比如旋转刀片的速度、混合料的添加剂类型等）的变化而改变，评估设备中还加入了功率计和速度驱动部件，有利于扭矩指标的准确测量与计算。
[0016]（2）在评估设备的底部添加了数字温度控制部件，这是目前大多数研究所忽略的，一方面，这个部件避免了试验过程中热量消散和温度变化，在试验过程中始终维持整个评估设备的温度稳定性。另一方面，这个部件使得该评估设备不仅能够适用于常规温度下的冷拌合，也能够进行温拌和热拌操作，在该方法中将这套评估设备下的热拌沥青混凝土扭矩值作为参考标准，从而确定冷再生沥青混合料扭矩值的相对大小，进而对其工作性进行定量评估。
[0017]（3）在这套评估设备中采用双轴刀片的设置，两根旋转轴上的刀片采用双向旋转拌合的方式，最大程度模拟厂拌沥青混合料的实际拌合情况和保证对圆柱桶内混合物的充分、均匀拌合。单根旋转轴上的刀片设计使用三叶刀片，能够有效的消除搅拌过程中混合物剪切面的产生。
附图说明
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明：图1是评估设备整体的结构示意图；图2是旋转刀片的结构示意图；其中，1为底座、2为数字温度控制部件、3为升降杆、4为加热板、5为圆柱桶、6为数字速度驱动器、7为电动机、8为旋转刀片、9为功率计、10为固定杆、11为固定座、12为锁紧螺栓。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合实施例及附图详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0020]如图1—2所示，本专利技术提供了一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，所述评估设备包括上下两个部分，上部分包括电动机7、数字速度驱动器6、功率计9、旋转刀片8，下部分包括底座1、升降杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，其特征在于：包括数字温度控制部件（2），数字温度控制部件（2）上设置有加热板（4），加热板（4）上设置有上端开口的圆柱桶（5），在数字温度控制部件（2）的上方设置有一个可升降的数字速度驱动器（6），数字速度驱动器（6）上端设置有电动机（7），数字速度驱动器（6）的下端设置有旋转刀片（8），电动机（7）作为旋转刀片（8）的动力来源，数字速度驱动器（6）前侧设置有功率计（9），功率计（9）与电动机（7）电性连接，旋转刀片（8）伸入圆柱桶（5）内部。2.根据权利要求1所述的一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，其特征在于：还包括一个底座（1），数字温度控制部件（2）设置于底座（1）的上端面中心处。3.根据权利要求2所述的一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，其特征在于：在数字温度控制部件（2）外侧的底座（1）上端面上均匀设置有四根竖直的升降杆（3），数字速度驱动器（6）的两侧固定设置有四根水平的固定杆（10），固定杆（10）的外侧端部固定设置有固定座（11），升降杆（3）分别插接于相对应的固定座（11）内部。4.根据权利要求3所述的一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，其特征在于：固定座（11）上设置有锁紧螺栓（12），当拧松锁紧螺栓（12）时，固定座（11）可以在升降杆（3）上面滑动；当拧紧锁紧螺栓（12）时，固定座（11）无法在升降杆（3）上移动，固定座（11）的位置被锁定。5.根据权利要求1所述的一种冷再生沥青混合料工作性评估设备，其特征在于：所述旋转刀片（8）包括一根竖直的旋转轴，每根旋转轴上设置有三个刀片，其中两个刀片位于旋转轴同一高度的两侧，剩余一个刀片与前两个刀片高度不同并且与前两个刀片相垂直。6.使用权利要求1所述的一种冷再生沥青混合料工作性评估设备的评估方法，其特征在于，包括下述步骤，第一步：在混合过程之前，将新旧集料、再生结合料、活性填料以及沥青粘合剂等放入烘箱中2小时，然后将固定量的所有材料进行配料并混...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛建发，姜飞，金志强，魏军，赵永锋，关全贵，马光彪，李世海，丁海波，杜杰，冯鹏飞，何松，银山，张士朵，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：