冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法
2023-04-22 17:50:26 2
冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法，其中包括溫控部件、測試部件及觀測部件。所述溫控部件包括溫度箱、溫度箱門、把手、溫度調節旋轉按鈕、電源開關。所述測試部件包括自動升降裝置、與自動升降裝置相連的電磁鐵、支架、底座、移動放料盤、砝碼、試模、可編程控制器、中央控制器、秒表。所述觀測部件包括可視窗口、溫度顯示屏、米格紙、直尺。本發明用於測量冷補料試件被壓散的面積大小，來評價冷補料的低溫施工和易性，提出一種評價冷補料低溫施工和易性能的新指標。
【專利說明】冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及道路工程冷補料低溫施工性能領域，特別涉及提出一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法。
【背景技術】
[0002]浙青路面在行車荷載及環境因素的作用下，會出現鬆散、坑槽、剝落等病害，路面病害的出現破壞了路面應有的美觀，降低了行車舒適性，降低了路面通行能力，嚴重影響了交通安全，造成不必要的經濟損失。對於路面出現的病害必須及時處理，避免上述情況的出現。對於路面病害一般採用熱拌浙青混合料的方式開槽修補，但是在低溫季節，由於浙青材料的溫度敏感性，浙青黏度急劇下降，混合料難以施工，勉強修補後與原路面也難以聯接良好，修補效果往往較差。因此，採用熱拌浙青混合料方式用於路面病害修補，無法適應路面病害面積小、地點分散、遠離拌和廠的情況，低溫季節、雨雪天氣等惡劣環境下出現的路面病害也無法實現及時搶修。
[0003]冷補料是一種在常溫下拌和，可在低溫、潮溼環境下使用的混合料，無需高溫加熱，節約能源，減少了對作業人員的身體傷害；不會因溫度過高過低產生廢料，有利於節約資源控制成本。最關鍵的是冷補料突破了熱拌浙青混合料修補方式的環境限制，可以在低溫季節、雨雪天氣條件下直接用於修補路面病害，有效解決了採用熱拌浙青混合料不能及時修補路面病害的問題。
[0004]但是，目前國內缺乏對市場上冷補料產品的低溫工作度進行定量的評價，大都採用經驗判斷方法，其不足之處在於:試驗結果受主觀因素影響大，只是定性判斷，無法實現定量測量，判斷結果的可靠性差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於解決上述現有技術問題，提供一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀及試驗方法，本發明結構簡單，操作及維修方便，溫度易控制。
[0006]本發明採用以下技術方案予以實現:
[0007]—種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，包括保溫箱，保溫箱內放置有自動升降裝置和盛放冷補料的試模，所述試模放置在米格紙上，所述試模開設有S扣，所述自動升降裝置上固定有電磁鐵，電磁鐵吸附有砝碼，所述砝碼通過電磁鐵被自動升降裝置帶動而作用在試件上。
[0008]所述試模呈頂端開口的圓柱狀，所述S扣設置在試模側面。
[0009]所述試模放置在移動放料盤上，方便放試模或取出散落的混合料。
[0010]所述自動升降裝置安裝在支架上。
[0011]所述支架固定安裝在底座上，所述移動放料盤放置在底座上。
[0012]所述自動升降裝置包括有固定電磁鐵的橫梁，所述電磁鐵固定在橫梁上。
[0013]所述溫度箱內進一步放置有可編程控制器，所述可編程控制器位於自動升降裝置上方。
[0014]一種冷補料低溫施工和易性能試驗方法，包括以下步驟:
[0015](I)將拌好的冷補料試樣裝滿試模，將試模放置在溫度箱內，試模放置在米格紙上，同時將砝碼放進溫度箱；
[0016](2)調節溫度箱內的溫度為試驗所需溫度，使冷補料在此溫度下保溫12h，然後將試模從S扣中取出，剩下圓柱狀冷補料試件在米格紙上，繼續保溫12h ；
[0017](3)快速將砝碼與電磁鐵吸附，自動升降裝置控制砝碼勻速下降直至砝碼與試件接觸，關閉電源，電磁鐵失去磁性，砝碼對試件施加壓力直至冷補料試件完全散開；
[0018](4)冷補料試件散落在米格紙上後，沿散落的混合料邊緣劃線，計算冷補料散落面積的大小，作為評價冷補料低溫工作度指標。
[0019]裝滿試模時，保證是松裝，不需要拍壓。
[0020]所述試件的放進與取出通過移動放料盤實現。
[0021]與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果:本發明通過控制溫度箱的溫度模擬真實低溫環境，將冷補料放置於試模中保溫後，將試模從側邊取出，僅保留圓柱狀冷補料試件，繼續保溫，結束後，磁鐵帶有磁性，將其與砝碼吸附，在自動升降裝置的帶動下將砝碼放置在冷補料試件表面，此時，關閉電源，電磁鐵失去磁性，利用砝碼對冷補料施加壓力直至冷補料完全散開，最後沿著散開的冷補料邊緣劃線，取下冷補料和米格紙，計算冷補料散落面積的大小，作為評價冷補料低溫工作度指標。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的內容做進一步詳細說明。
[0023]圖1為一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀正面圖。
具體實施方法
[0024]參照圖1，一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，包括溫控部件、測試部件以及觀測部件，所述溫控部件包括溫度箱21、溫度箱門23、把手22、溫度調節旋轉按鈕17、電源開關16。所述測試部件包括自動升降裝置20、與自動升降裝置相連的電磁鐵6、支架19、底座
5、移動放料盤4、砝碼7、試模1、中央控制器10、可編程控制器18、秒表25，所述觀測部件包括可視窗口、溫度顯示屏9、米格紙2、直尺24。
[0025]所述自動升降裝置20和試模I位於保溫箱21內，所述試模I放置在米格紙2上，所述試模I呈頂端開口的圓柱狀，所述試模I的側面開設有S扣3，所述試模I放置在移動放料盤4上，方便放試模或取出散落的混合料；所述自動升降裝置20安裝在支架19上，所述支架19固定安裝在底座5上，所述移動放料盤4放置在底座上；所述自動升降裝置20包括有橫梁，橫梁上固定有所述電磁鐵6,電磁鐵6吸附有破碼7,所述破碼7通過電磁鐵6被自動升降裝置20帶動而作用在試件上。
[0026]所述溫度箱內進一步放置有可編程控制器18，所述可編程控制器18位於自動升降裝置上方。所述溫度箱進一步包括有透明的溫度箱門23、把手22、溫度調節旋轉按鈕17，以及電源開關16。
[0027]所述冷補料低溫施工和易性能試驗儀進一步包括有中央控制器10)該中央控制器10包括啟動按鈕11、控制砝碼上升按鈕12、控制砝碼下降按鈕13、設定距離按鈕14、正常工作指示燈8及顯示屏15。
[0028]所述溫度箱21的尺寸大小為404mmX404mmX604mm,可以根據混合料試件大小改變溫度箱尺寸，其作用是保溫，保證測試過程中冷補料的溫度恆定。所述溫度箱21的溫度可調範圍為_20°C?40°C，其作用是使冷補料在整個試驗過程中保持在同一溫度。
[0029]所述溫度箱門23通過把手22實現打開與關閉，其作用是放進和取出自動升降裝置20、支架19、底座5、電磁鐵6、砝碼7及試模I。
[0030]所述自動升降裝置20與可編程控制器18及中央控制器10相連，可以準確控制砝碼7升降的高度，使砝碼7平穩的放在試件表面。
[0031]所述電磁鐵6的磁性大小根據砝碼7的重量選擇，其作用是通電後吸起砝碼7，通過自動升降裝置20移動到試件表面，斷電後將砝碼7放下。
[0032]所述支架19底端固定在底座5上，其作用是自動升降裝置20的運行軌道。所述底座5固定在溫度箱21中，其作用是固定支架19及盛放冷補料試件。
[0033]所述移動放料盤4安裝在底座5上，可以前後移動，其作用是伸出溫度箱21以便放試模I或取出散落的混合料。
[0034]所述砝碼7由鑄鐵造，呈扁圓柱體，高為30mm，直徑為100mm，其重量是根據冷補料試件冷藏後在固定時間裡被壓散所需的力決定，需要事先進行一次試壓實驗，根據試件在固定時間裡被壓散的力來確定，選擇質量合適的砝碼7，其作用是對冷補料試件施加壓力。
[0035]所述砝碼7頂端鑄有高30mm，直徑20mm的圓柱體鐵塊，其作用是方便取放砝碼7。
[0036]所述試模I屬鐵製品，也可以是其它材質,呈頂端開口的圓柱狀,直徑為100mm，高70mm,側面可以依靠S扣3打開與合閉，其作用是裝鬆散的冷補料，成型冷補料試件，並能取出混合料試件。
[0037]所述秒表25是對砝碼7自然壓試件進行計時，所用時間是根據砝碼7重量及試件冷藏後的硬度決定的，需要事先進行一次試壓實驗，根據試件被壓散的時間來確定。
[0038]所述中央控制器10由啟動按鈕11、控制砝碼上升按鈕12、控制砝碼下降按鈕13、設定距離按鈕14、正常工作指示燈8及顯示屏15構成，中央控制器12內部設定的系統包括距離控制系統及速度控制系統，顯示屏15上顯示所設定的距離(mm)。
[0039]所述啟動按鈕11是電源控制按鈕，按下則啟動儀器，正常工作指示燈8亮則表示儀器一切正常，再次按下按鈕恢復原有形態表示關閉電源。按下控制砝碼下降按鈕13則自動升降裝置20控制砝碼7下降，下降至設定距離自動停止，控制砝碼下降按鈕13自動彈出。按下控制砝碼上升按鈕12則自動升降裝置20制砝碼7上升，上升至最高高度則自動停止，控制砝碼上升按鈕12自動彈出。
[0040]所述設定距離按鈕14是對自動升降裝置20下降的距離進行設置，設置為砝碼7底面距冷補料試件頂面的距離，可以根據自己的需要設置，顯示屏15上將顯示出設定的距離(mm)。
[0041]所述可編程操作器18是將中央控制器10的信息傳遞到自動升降裝置20，使得自動升降裝置20按要求工作。
[0042]所述可視窗口為透明鋼化玻璃，其作用是觀測砝碼7降與上升情況。
[0043]所述溫度顯示屏9讀數範圍為-20°C?40°C。[0044]所述米格紙2長200mm,寬200mm,其大小由冷補料試件所能散落最大面積而定,可以是矩形，也可以是正方形，放於底座5上，其作用是畫冷補料試件散落面積。
[0045]所述直尺24量程為20cm或50cm等，可以根據混合料散落面積而定，其作用是測量米格紙2上所畫圓的面積。
[0046]本發明還提出了一種冷補料低溫施工和易性能試驗方法，具體實施包括以下步驟:
[0047]I)試模I擦淨，將拌好的冷補料試樣裝滿試模，注意是松裝，不需拍壓，試模口用尺子刮平。
[0048]2)打開電源開關16，調節溫度調節旋轉按鈕17，觀測溫度顯示屏9中的顯示溫度，檢測溫度箱21是否正常工作，同時按下啟動按鈕11，正常工作指示燈8亮，則表示測定裝置處於正常工作狀態，此時自動升降裝置20在距可編程操作器80mm處，移動放料盤4，檢查是否正常工作。
[0049]3)檢測完畢後，若溫度箱21的工作性能良好，關閉電源開關16。依託把手22打開溫度箱門23，在底座5上平鋪一張米格紙2，將試模I放在米格紙2上，同時將砝碼7放進溫度箱21，關閉溫度箱門23。
[0050]4)打開電源開關16，調節溫度調節旋轉按鈕17，調節溫度箱21溫度至試驗所需溫度，在此溫度下將冷補料在溫度箱21中保溫12h，然後將試模I從側邊的S扣3打開，並從溫度箱21中取出，只剩圓柱狀冷補料試件在米格紙2上，繼續保溫12h。
[0051]5)保溫結束後，按下啟動按鈕11，此時電磁鐵6具有磁性，打開溫度箱門23，快速將砝碼7對準吸在電磁鐵6上，關閉溫度箱門23，按下設定距離按鈕(14)，進行距離設置，設置完畢後按下控制砝碼下降按鈕13，自動升降裝置20將控制砝碼7勻速下降，此時可以通過可視窗口觀察砝碼7下降情況，出現異常情況可以停止自動升降裝置20。
[0052]6)自動升降裝置20控制砝碼7下降至設定距離時自動停止，隨即控制砝碼下降按鈕13自動彈出，同時電源自動關閉，電磁鐵6失去磁性，將砝碼7放在冷補料試件表面，此時用秒表25開始對砝碼7自然壓試件進行計時，冷補料由於砝碼7施加的壓力，慢慢散開。
[0053]7)當砝碼7作用時間結束時，按下啟動按鈕11，即打開電源，電磁鐵6恢復磁性，隨即按下控制砝碼上升按鈕12，則自動升降裝置20將控制砝碼7上升，上升至距可編程操作器80mm時則自動停止，控制砝碼上升按鈕12自動彈出，此時，一手再次按下啟動按鈕11，表示關閉試驗儀電源，電磁鐵7失去磁性，一手接住砝碼7，將砝碼7從溫度箱21取出。
[0054]8)此時原先圓柱狀的冷補料試件已散落在米格紙2上，打開溫度箱門23，拉出放料盤4，拿黑筆沿混合料邊緣畫線，畫完後取下冷補料及米格紙2，將冷補料倒在固定地方收集。
[0055]9)用直尺24沿米格紙2十字X、y方向測量直徑，取其平均值作為冷補料散落面積的直徑，算出面積大小，作為評價冷補料低溫工作度指標。
[0056]10)試驗結束後，關閉電源開關16，等到溫度箱21中的溫度恢復到常溫後，將溫度箱21內側清理乾淨，關閉溫度箱門23，最後將砝碼7及試模I內側擦拭乾淨，整個試驗操作結束。
[0057]本發明技術突出的優點在於:[0058]1、本發明裝置是針對於冷補料低溫工作度試驗而設計，試驗裝置能夠定量測試冷補料的低溫工作度，更具有說服力，裝置測試原理簡單、操作簡便、測試準確、試驗過程快，隨時可以進行試驗，更貼近現場冷補料低溫工作度檢驗。
[0059]2、其保溫措施能夠使冷補料在整個試驗過程中保持所需的溫度，使得試驗結果更具可靠性，更好的模擬實際環境溫度下冷補料低溫工作度的變化情況。
[0060]3、利用施加一個固定力，測量混合料散落面積來評價冷補料低溫工作度更貼近工程實際，且此固定力是通過自動升降裝置移動砝碼得以實現，與其他測試方法相比機械簡單，易實現。
[0061]4、該試驗設備的檢測及儀器的製造費用均不高，維護使用方便，同時該試驗設備可靠性高，有利於推廣應用。
【權利要求】
1.一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:包括保溫箱(21)，保溫箱內放置有自動升降裝置(20 )和盛放冷補料的試模(I )，所述試模放置在米格紙(2 )上，所述試模Cl)開設有S扣(3)，所述自動升降裝置(20)上固定有電磁鐵(6)，電磁鐵(6)吸附有砝碼(7)，所述砝碼(7)通過電磁鐵(6)被自動升降裝置帶動而作用在試件上。
2.根據權利要求1所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述試模(I)呈頂端開口的圓柱狀，所述S扣(3)設置在試模側面。
3.根據權利要求1所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述試模(I)放置在移動放料盤(4)上，方便放試模或取出散落的混合料。
4.根據權利要求3所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述自動升降裝置(20)安裝在支架(19)上。
5.根據權利要求4所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述支架(19 )固定安裝在底座(5 )上，所述移動放料盤(4 )放置在底座上。
6.根據權利要求1所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述自動升降裝置(20)包括有固定電磁鐵的橫梁，所述電磁鐵固定在橫梁上。
7.根據權利要求1所述的一種冷補料低溫施工和易性能試驗儀，其特徵在於:所述溫度箱內進一步放置有可編程控制器(18)，所述可編程控制器(18)位於自動升降裝置上方。
8.一種基於權利要求1至7中任意一項所述的冷補料低溫施工和易性能試驗儀的冷補料低溫施工和易性能試驗方法，其特徵在於:包括以下步驟: (O將拌好的冷補料試樣裝滿試模，將試模放置在溫度箱內，試模放置在米格紙上，同時將砝碼放進溫度箱； (2)調節溫度箱內的溫度為試驗所需溫度，使冷補料在此溫度下保溫12h，然後將試模從S扣中取出，剩下圓柱狀冷補料試件在米格紙上，繼續保溫12h ； (3)快速將砝碼與電磁鐵吸附，自動升降裝置控制砝碼勻速下降直至砝碼與試件接觸，關閉電源，電磁鐵失去磁性，砝碼對試件施加壓力直至冷補料試件完全散開； (4)冷補料試件散落在米格紙上後，沿散落的混合料邊緣劃線，計算冷補料散落面積的大小，作為評價冷補料低溫工作度指標。
9.根據權利要求8所述的試驗方法，其特徵在於:裝滿試模時，保證是松裝，不需要拍壓。
10.根據權利要求8所述的試驗方法，其特徵在於:所述試件的放進與取出通過移動放料盤實現。
【文檔編號】G01N19/00GK103698269SQ201310689493
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】鄭木蓮, 王崇濤, 閆春梅, 彭平 申請人:長安大學