瀝青與集料界面粘附力測定裝置的製作方法

2023-05-15 12:37:06

專利名稱：瀝青與集料界面粘附力測定裝置的製作方法
技術領域：
瀝青與集料界面粘附力測定裝置技術領域[0001]本實用新型屬於浙青路面材料性能評價技術領域，具體涉及一種測定浙青與集 料界面粘附力的設備。
背景技術：
[0002]截止2009年，我國公路總裡程達到3,860,000公裡，高速公路裡程達65,100公裡，位居世界第二，其中，浙青路面裡程佔高速公路路面總裡程逾90%。儘管我國的公 路事業發展速度快，裡程長，但是路面的質量不高，早期破壞現象頻繁，目前研究人員 絕大多數只是進行宏觀的研究，而對於從微觀角度進行研究浙青與集料間的粘附性方面 的研究很少。[0003]目前有多種測試液體或固體表面能或表面張力的方法，測定液體表面能或表面 張力的方法有毛細上升法、最大泡壓法、滴重法、吊環法、吊板法、靜態法等；測定固 體表面能和表面張力的方法有溫度外推法、受拉法、溶解熱法、接觸角法等，並在市場 上也有大量的這些方法的測試設備。但這些方法大多是在已知一種物質的表面能或表面 張力的基礎上推算另一種物質的表面能或表面張力，不能直接地測定固液界面間的粘附 力大小。發明內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題在於克服上述測試設備的不足，提供一種結構 簡單、操作方便的浙青與集料界面粘附力測定裝置。[0005]解決上述技術問題所採用的技術方案是在底座的左側設置有設備櫃，設備櫃 內設置有分別通過數據線與計算機相連的升降機控制箱、氮氣控制箱、溫度控制箱及數 據採集裝置，數據採集裝置與微型熱電偶相連，底座的右側設置有頂端安裝有烘箱的支 架，烘箱的頂部設置有通過數據線與數據採集裝置相連的力敏感器、內頂壁上設置有照 明燈、通過數據線與數據採集裝置相連的氧氣濃度傳感器，力敏感器底部設置有用於懸 掛集料試件的細鋼絲，烘箱左側設置有與烘箱內相聯通的氮氣進管、右側設置有兩層光 學玻璃，光學玻璃上方設置有與烘箱內相聯通的氮氣出管，烘箱內底部設置有通過數據 線與數據採集裝置相連的溫度傳感器，底座上烘箱下方設置有升降杆伸入至烘箱內的液 壓升降機，液壓升降機升降杆的頂部設置有位於細鋼絲正下方的放置浙青試樣筒的載物D ο[0006]本實用新型將浙青試樣筒放在烘箱內的套缸式液壓升降機的載物平臺上，將制 成方形薄板的集料試件懸掛在力敏感器下方，通過採集力敏感器值穩定時的數據，對該 數據進行計算即可獲得集料與浙青界面間粘附力大小的數值，本實用新型利用溫度傳感 器、微型熱電偶和溫度控制箱對溫度進行控制，用氮氣作為保護氣減緩浙青由於高溫時 發生老化從而減少所引起的實驗誤差，用氧氣濃度傳感器來控制氮氣的通入量和通入速 度。本實用新型具有結構簡單、操作簡易、系統化、自動化、集成化程度高、重複性好等優點。

[0007]圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
[0008]
以下結合附圖和各實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限於 這些實施例。[0009]在圖1中，本實施例的浙青與集料界面粘附力測定裝置由底座1、計算機2、升 降機控制箱3、氮氣控制箱4、溫度控制箱5、數據採集裝置6、設備櫃7、氮氣進管8、 烘箱9、隔熱層10、加熱板11、照明燈12、力敏感器13、氧氣濃度傳感器14、氮氣出管 15、光學玻璃16、細鋼絲17、微型熱電偶19、浙青試樣筒20、載物平臺21、溫度傳感器 22、支架23、液壓升降機M連接構成。[0010]在底座1的左側放置有設備櫃7，設備櫃7內底部放置有升降機控制箱3，升降 機控制箱3的上方放置有氮氣控制箱4，氮氣控制箱4的上方放置有溫度控制箱5，溫度 控制箱5的上方放置有數據採集裝置6，升降機控制箱3、氮氣控制箱4、溫度控制箱5、 數據採集裝置6均通過數據線與計算機2連接，各控制箱之間的擺放順序可根據需要而有 所不同。在底座1的右側用螺紋緊固聯接件固定聯接有支架23，支架23的頂端用螺紋緊 固聯接件固定安裝有烘箱9，烘箱9由外壁包覆有隔熱層10的加熱板11構成，烘箱9的 頂部用螺紋緊固聯接件固定安裝有力敏感器13、內頂壁上用螺紋緊固聯接件固定安裝有 照明燈12，烘箱9內照明燈12的右側用螺紋緊固聯接件固定安裝有氧氣濃度傳感器14， 氧氣濃度傳感器14通過數據線與數據採集裝置6相連，利用氧氣濃度傳感器14控制氮氣 的通入量和通入速度，力敏感器13底部聯接有細鋼絲17，細鋼絲17用於懸掛集料試件 18，烘箱9左側下方安裝有穿過烘箱9的氮氣進管8，氮氣進管8與烘箱9內相聯通，烘 箱9右側用螺紋緊固聯接件固定安裝有兩層光學玻璃16，光學玻璃16上方安裝有穿過烘 箱9的氮氣出管15，氮氣出管15與烘箱9內相聯通，烘箱9內右側底部安裝有溫度傳感 器22，溫度傳感器22通過數據線與數據採集裝置6相連。底座1上烘箱9的下方用螺 紋緊固聯接件固定安裝有液壓升降機M，液壓升降機M通過導管與升降機控制箱3相聯 通，液壓升降機M的升降杆穿過烘箱9底部伸入至烘箱9內，液壓升降機M的升降杆的 頂部用螺紋緊固聯接件固定安裝有載物平臺21，載物平臺21上放置浙青試樣筒20，浙青 試樣筒20位於細鋼絲17的正下方。本實施例的微型熱電偶19與數據採集裝置6相連， 用於檢測浙青和集料的溫度，微型熱電偶19在測定過程中分別放置在試樣浙青試樣筒20 內浙青試樣表面和集料試件18表面，力敏感器13和氧氣濃度傳感器14用數據線與數據 採集裝置6相連，數據採集裝置6、溫度控制箱3、氮氣控制箱4和升降機控制箱3用數 據線與計算機2相連，計算機2按照事先設定的程序通過升降機控制箱3控制液壓升降機 M上升或下降，通過氮氣控制箱4控制氮氣的通入速度，通過溫度控制箱5控制烘箱9內 溫度，達到自動化和集成化操作。[0011]本實用新型在溫度達到恆定時開始試驗，並通過微型熱電偶19和溫度傳感器22 之間溫度差來調節溫度，其測定過程如下[0012]將裝有浙青試樣的浙青試樣筒20放在載物平臺21上，載物平臺21可隨液壓升 降機M上下移動，將製成方形薄板的集料試件18掛在力敏感器13底部的細鋼絲17上， 啟動液壓升降機M，使浙青試樣筒20緩慢上升，直到將集料試件18浸沒入浙青試樣筒 20內的浙青試樣中，靜止一段時間，再使液壓升降機對緩慢下降，將集料試件18與浙青 試樣筒20內的浙青試樣緩慢分離，力敏感器13將所接受到的集料試件18與浙青試樣分 離時的力信號轉換成電信號輸出到數據採集裝置6，數據採集裝置6將電信號轉換成數字 信號輸出到計算機2，計算機2按照事先設定的程序進行計算，計算出集料與浙青界面間 粘附力的大小。[0013]本實用新型具有以下優點[0014](1)結構簡單，操作簡易、系統化、自動化、集成化程度高，可重複性好。[0015](2)可以測定不同溫度下，浙青與集料界面的粘附力大小。[0016](3)使用氮氣作為保護氣，減緩浙青由於高溫、氧化引起老化，以避免由於老化 引起的實驗誤差對測定粘附力產生影響，減少了環境因素的影響。[0017](4)利用溫度傳感器22、微型熱電偶19和溫度控制箱5可以精確地控制所測試 件和試樣的溫度，對溫度進行精確控制，達到實驗所需要的溫度。
權利要求1. 一種浙青與集料界面粘附力測定裝置，其特徵在於在底座(1)的左側設置有設 備櫃(7)，設備櫃(7)內設置有分別通過數據線與計算機(2)相連的升降機控制箱(3)、 氮氣控制箱(4)、溫度控制箱(5)及數據採集裝置(6)，數據採集裝置(6)與微型熱電偶 (19)相連，底座(1)的右側設置有頂端安裝有烘箱(9)的支架(23)，烘箱(9)的頂部設置 有通過數據線與數據採集裝置(6)相連的力敏感器(13)、內頂壁上設置有照明燈(12)、 通過數據線與數據採集裝置(6)相連的氧氣濃度傳感器(14)，力敏感器(13)底部設置有 用於懸掛集料試件(18)的細鋼絲(17)，烘箱(9)左側設置有與烘箱(9)內相聯通的氮氣 進管(8)、右側設置有兩層光學玻璃(16)，光學玻璃(16)上方設置有與烘箱(9)內相聯 通的氮氣出管(15)，烘箱(9)內底部設置有通過數據線與數據採集裝置(6)相連的溫度傳 感器(22)，底座(1)上烘箱(9)下方設置有升降杆伸入至烘箱(9)內的液壓升降機(24)， 液壓升降機(24)升降杆的頂部設置有位於細鋼絲(17)正下方的放置浙青試樣筒(20)的 載物平臺(21)。
專利摘要一種瀝青與集料界面粘附力測定裝置，在底座的左側設有設備櫃，設備櫃內設有升降機控制箱、氮氣控制箱、溫度控制箱及數據採集裝置，數據採集裝置與微型熱電偶相連，底座的右側設有頂端安裝有烘箱的支架，烘箱的頂部設有力敏感器、內頂壁上設有照明燈、氧氣濃度傳感器，力敏感器底部設有懸掛集料試件的細鋼絲，烘箱左側設有氮氣進管、右側設有兩層光學玻璃，光學玻璃上方設有氮氣出管，烘箱內底部設有溫度傳感器，底座上烘箱下方設有升降杆伸入至烘箱內的液壓升降機，液壓升降機升降杆的頂部設有位於細鋼絲正下方的放置瀝青試樣筒的載物平臺。本實用新型具有結構簡單、操作簡易、系統化、自動化程度高、可重複性好的優點。
文檔編號G01N19/04GK201803938SQ20102053460
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者張久鵬, 張小娟, 溫永, 裴建中 申請人:長安大學