一種瀝青混凝土路面真空壓實裝置的製作方法
2023-05-09 11:16:21
專利名稱：一種瀝青混凝土路面真空壓實裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種浙青路面壓實技術領域，尤其是一種對浙青混凝土路面進行真空壓實的裝置。
背景技術：
公路交通是國家經濟發展的命脈，由於浙青混凝土具有諸多良好的性能，因此廣泛被世界各國用來鋪築路面。眾所周知，浙青混凝土是由氣相(空氣)、液相(浙青)和固相(集料)組成的三相體系，其壓實過程主要是藉助一些壓實設備對已攤鋪好的浙青混凝土進行某種形式的加載，克服浙青混凝土的內摩擦力、粘聚力，使大小集料發生位移而互相靠近，通過排出內部氣體來減少空隙，從而使浙青混凝土發生塑性變形而密實。目前，一些主要被採用的壓實方法包括I)靜壓壓實靜壓壓實主要是依靠壓實機具自身的重力作用於浙青混合料，將空氣「擠出」使浙青混合料發生塑性變形而密實。壓實度的大小與壓實機具的重量密切相關，在一定範圍內增大壓實機具的重量可以提高壓實度，超過某個極限，靠增加重量提高壓實度變得困難，反而會大大增加整機能耗。2)振動壓實振動壓實可以有效解決靜壓壓實效率較低的問題。在壓實過程中，振動輪內部高速旋轉的偏心軸產生的強烈振動使浙青混合料各組分之間由靜摩擦變為動摩擦(摩擦力降低)，液相和固相容易發生滑移，強制「擠出」空氣，壓實效率明顯提高。3)揉搓壓實揉搓是利用對浙青混合料施加交變剪切力作用使被壓實材料發生相對滑移、重新排列，「擠出」空氣而變得密實，輪胎壓路機就是典型的揉搓壓實設備。4)智能化壓實智能化壓實是通過在振動壓實設備上安裝壓實質量檢測系統和壓實力無級調節系統等來實現的，可根據壓實程度輸出相應的壓實力。但是，目前的壓實方法普遍存在壓實不足的問題，比如空氣「擠出」不徹底，壓實度達不到要求。因此，研究一種壓實效果好且效率高的浙青混凝土路面壓實新是十分必要的。
發明內容針對上述現有壓實技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在於提供一種浙青混凝土路面真空壓實裝置。它通過在一真空環境下對浙青混凝土路面進行壓實，不僅有效的保證了浙青混凝土路面壓實度要求，還節省人力物力，顯著提高生產率。為了實現上述技術任務，本實用新型採用如下技術方案予以實現一種浙青混凝土路面壓實新裝置，包括壓路機，在壓路機中部下方，即壓路機前輪和後輪中間設置有一個真空室，真空室內設置有碾壓輪，其中真空室由上密封圈、下下密封圈與浙青混凝土路面形成真空環境。本實用新型還具有以下其他技術特點所述的碾壓輪為小型鋼輪。所述的前輪為橡膠輪胎，後輪為鋼輪。本實用新型的浙青混凝土路面壓實裝置，既能滿足壓實度要求，又能顯著提高生產率。
圖1為本實用新型的結構示意圖，圖中各數字分別表示以下含義1、壓路機，2、前輪，3、後輪，4、碾壓輪，5、上密封圈，6、下密封圈。圖2為真空加載對微觀孔隙的影響對比示意圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步解釋說明。
具體實施方式
本實用新型的浙青混凝土路面真空壓實裝置，具體包括壓路機1，在壓路機I中部下方，即壓路機I前輪2和後輪3中間設置有一個真空室7，真空室內設置有碾壓輪4，其中真空室7由上密封圈5、下下密封圈6與浙青混凝土路面形成真空環境。其中碾壓輪4，為小型鋼輪，它具有一定的支撐作用。前輪2為橡膠輪胎，後輪3為鋼輪當攤鋪機在攤鋪好浙青混凝土面層以後，採用本實用新型的浙青混凝土路面壓實裝置進行碾壓。傳統的壓實方法是先用橡膠輪胎壓路機初壓I 2遍，通過揉搓作用初步將浙青混凝土內部的空氣「擠出」，使浙青混合料密實；再用單(雙)鋼輪振動壓路機振動復壓4 6遍，使浙青混合料進一步被壓實或基本達到工程要求的壓實度；最後採用單鋼輪壓路機終壓I 2遍，通過鋼輪自重消除輪跡，得到平整的浙青混凝土路面，該壓實方法至少需要3種壓路機按順序重複進行碾壓。由於本實用新型的裝置前輪為橡膠輪胎，中部在真空室內採用鋼製碾壓輪，後輪採用鋼輪，因此採用本實用新型進行路面碾壓僅需一臺真空壓路機碾壓3 4遍即可達到傳統壓實方法所採用的組合壓路機相同的壓實度要求。如圖1所示，該真空壓路機在行駛的過程中，橡膠前輪首先對浙青混凝土路面進行初壓，通過輪胎的揉搓作用將混合料中的空氣「擠出」，集料發生相互滑移而嵌擠密實；然後真空室到達初壓後的浙青路面，且上下密封圈始終使真空室的底部與路面保持緊密接觸；真空狀態破壞了浙青混凝土內部相互作用的氣、液、固體三相間不穩定的力平衡，路面層中空氣通道的壓力就比大氣壓力低，通道中的氣體就朝壓力更低的真空室移動，這有助於浙青在表面力的作用下填充到集料的空穴及縫隙中去，有利於浙青的重新均勻分布，還應注意到，氣體穿過路面層進入真空室時，使集料相對於自己的平衡位置產生了平動和旋轉運動，也有利於混凝土內部結構的改善；當真空環境構建好以後，碾壓輪對浙青混凝土路面進行復壓，其克服浙青混凝土的內摩擦力和粘聚力，使液相和固相發生相互滑移、嵌鎖，開口孔隙和閉口孔隙隨之發生變化，因為真空室內的壓力小於大氣壓力，存在於混合料開口孔隙內與大氣連通的自由氣體就會朝壓力較低的真空室方向移動而自由排出氣體，存在於混合料閉口孔隙中的封閉氣體因小型碾壓鋼輪的碾壓一部分氣泡破裂而變成自由氣體排出，其餘部分則因受擠壓而分裂為多個更小氣泡。隨著壓實的進行，氣體不斷被排出，浙青混凝土持續發生塑性變形而密實；最後，壓路機後部鋼輪對浙青混凝土路面進行終壓，消除路面面層的細小紋理與輪跡，提高面層的表面平整度。圖2為採用本實用新型的浙青混凝土路面壓實裝置與傳統壓路機進行碾壓後，採集樣品在實驗室內觀察，依據不同數據繪製的浙青混凝土微觀孔隙對比曲線圖。經圖2分析可知，浙青混凝土通過真空壓路機加載成為平整路面後，其微觀孔隙明顯減小，這說明混凝土內部的結構改善了，路面壓實度得到了明顯的提高。
權利要求1.一種浙青混凝土路面壓實裝置，包括壓路機(1)，其特徵在於，在壓路機(I)中部下方，即壓路機(I)前輪(2)和後輪(3)中間設置有一個真空室(7)，真空室內設置有碾壓輪(4)，其中真空室(7)由上密封圈(5)、下下密封圈(6)與浙青混凝土路面形成真空環境。
2.如權利要I所述的浙青混凝土路面壓實裝置，其特徵在於，所述的碾壓輪(4)為小型鋼輪。
3.如權利要I所述的浙青混凝土路面壓實裝置，其特徵在於，所述的前輪(2)為橡膠輪 胎，後輪(3)為鋼輪。
專利摘要本實用新型公開了一種瀝青混凝土路面真空壓實裝置，包括壓路機，在壓路機中部下方，即壓路機前輪和後輪中間設置有一個真空室，真空室內設置有碾壓輪，其中真空室由上密封圈、下下密封圈與瀝青混凝土路面形成真空環境。本實用新型的瀝青混凝土路面壓實裝置，既能滿足壓實度要求，又能顯著提高生產率。
文檔編號E01C19/26GK202849906SQ20122050496
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者杜木偉, 劉晨敏, 呂聰正 申請人:長安大學