專利名稱：瀝青混合料動水沖刷儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于浙青混合料的性能測試試驗儀器或裝置，具體涉及到用水沖刷浙青混合料的實驗儀器。
背景技術：
當車輛在水膜覆蓋的浙青路面上高速行駛時，輪胎與路面之間的水不斷地被高速運轉的輪胎所擠壓，輪胎正前方的水被擠壓進浙青路面而產生動水壓力，同時輪胎正后方產生真空區，將水從路面內部抽提出，這兩部分共同作用來回沖刷浙青混合料，對浙青膜產生沖刷作用，降低了浙青結合料與集料的粘附性，加快浙青膜從集料表面的剝離，導致浙青混合料結構破壞，發生松散、剝落等病害。
我國目前評價浙青混合料水穩定性采用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗，兩者都屬于靜態試驗，與浙青路面實際動水沖刷受力模式相差甚遠，即室內試驗條件與浙青路面實際工況相差較大，因此設計開發一種能夠模擬浙青路面實際所受荷載、水、溫度共同作用的動水壓力沖刷試驗裝置變得十分必要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述浙青混合料水穩定性測試試驗設備所存在的缺點，本發明提供了一種能夠模擬浙青路面實際所受荷載、水、溫度共同作用的動水壓力沖刷環境、測試偏差小的浙青混合料動水沖刷儀。解決上述技術問題的技術方案是它包括固定支架以及設置在固定支架上的升降機構、恒溫水浴箱和沖刷筒，沖刷筒的頂部通過導管與恒溫水浴箱相聯通，沖刷筒的內壁上設置有用于固定浙青混合料試件的限位部件，限位部件下方沖刷筒內設置有與活塞連桿聯接的活塞，活塞連桿的另一端延伸至沖刷筒的底部外側與升降機構相聯。本發明的沖刷筒為在筒體頂部設置有上蓋板、底部設置有下封板，上蓋板上設置有與固定支架聯接的上連桿。本發明的限位部件包括設置在筒體上端的上限位塊和設置在筒體中部的下限位塊，浙青混合料試件的上端面設置在上限位塊上、下端設置在下限位塊上，浙青混合料試件的上表面與上蓋板之間形成第一密閉空腔、下表面與活塞之間形成第二密閉空腔，第一密閉空腔通過導管與恒溫水浴箱相聯通。本發明的活塞與活塞連桿通過萬向接頭聯接。本發明還包括在設置上蓋板上與第一密閉空腔相聯通的第一壓力表以及設置在筒體外壁與第二密閉空腔相聯通的第二壓力表。本發明通過活塞運動對浙青混合料試件施加來回的動水沖刷，能夠真實地模擬浙青路面的實際工況，根據活塞運動速率來調節需要的動水壓力以及通過恒溫水浴根據不同的試驗要求調節不同的水溫，使測試環境與實際工況接近，試驗結果真實、準確。本發明結構簡單、使用方便，可用于浙青混合料的抗動水沖刷試驗，還可用于浙青混合料的抗動水沖刷穩定性試驗。
圖I是本發明實施例I的結構示意圖。圖2是SK70#浙青混合料凍融劈裂試驗與動水沖刷劈裂試驗殘留強度比圖。圖3是改性浙青混合料凍融劈裂試驗與動水沖刷劈裂試驗殘留強度比圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。實施例I參見圖I，本實施例的浙青混合料動水沖刷儀由固定支架I、上蓋板2、第二壓力表3、上連桿4、上限位塊5、導管6、恒溫水浴箱7、筒體8、密封圈10、下封板11、活塞連桿12、液壓泵13、液壓閥門14、液壓油缸15、萬向接頭16、活塞17、第一壓力表18聯接構成。本實施例中，在固定支架I上用螺紋緊固聯接件固定聯接有升降機構、恒溫水浴箱7以及沖刷筒。恒溫水浴箱7是現有技術的常規結構，升降機構采用現有技術中的常規的液壓驅動機構，本實施例的升降機構由液壓泵13、液壓閥門14、液壓油缸15聯接構成，由液壓泵13、液壓閥門14、液壓油缸15用螺螺紋緊固聯接件固定聯接在固定支架I的底部，液壓閥門14通過導管與液壓泵13和液壓油缸15相聯通。本實施例的沖刷筒由上蓋板2、上連桿4、筒體8、下封板11聯接構成。筒體8的上端用螺螺紋緊固聯接件固定聯接有上蓋板2，上蓋板2上加工有通孔，導管6的一端穿過該通孔插入到筒體8內、另一端插入到恒溫水浴箱7內，導管6將筒體8與恒溫水浴箱7相聯通，筒體8下端用螺紋緊固聯接件固定聯接有下封板11，上蓋板2的上表面通過螺紋聯接有上連桿4，上連桿4用螺紋緊固聯接件固定聯接在支架I上，在筒體8與內壁上部用螺螺紋緊固聯接件固定聯接有上限位塊5，筒體8內壁下部用螺螺紋緊固聯接件固定聯接有下限位塊8，上限位塊5和下限位塊8構成本實施例的限位部件，上限位塊5和下限位塊8用于將浙青混合料試件固定在筒體8內能夠接受水沖刷，浙青混合料試件的側壁筒體8內壁緊密貼接，實現水從浙青混合料試件內部穿過，避免水從試件周邊流動，實現對浙青混合料內部結構的動水沖刷，能更好地模擬浙青路面在車輪作用下，受動水沖刷的實際工況。青混合料試件的上表面與上蓋板2之間形成第一密閉空腔，第一密閉空腔通過導管6與恒溫水浴箱7相聯通，第一密閉空腔內裝有水。筒體8內安裝有活塞17，活塞17可在筒體8內作上下往復運動，活塞17的側面上安裝有密封圈10，密封圈10使得活塞17的上表面與浙青混合料試件之間形成第二密閉空腔，第二密閉空腔內裝有水。活塞17的下表面用螺螺紋緊固聯接件固定聯接萬有向接頭16，活塞連桿12的上端用螺螺紋緊固聯接件與萬向接頭16聯接，活塞連桿12的下端穿出下封板11與液壓油缸15活塞桿通過螺紋聯接。使用者操作液壓閥門14使得液壓泵13與液壓油缸15相聯通，液壓油缸15的活塞桿上下移動，帶動活塞17在筒體8內上下運動。在上蓋板2的上表面通過螺紋聯接安裝有第一壓力表18，第一壓力表18與第一密閉空腔相聯通，第一壓力表18用于測試第一密閉空腔內的水壓，筒體8的側壁上通過螺紋聯接安裝有第二壓力表3，第二壓力表3與第二密閉空腔相聯通，第二壓力表3用于測試第二密閉空腔內的水壓。
本實施例的浙青混合料動水沖刷儀的工作原理如下將沖刷筒的上連桿4固定在固定支架I上，打開液壓閥門14，啟動液壓泵13開始工作，液壓油缸15的活塞桿通過活塞連桿12帶動活塞17在筒體8內上下運動。當活塞17向上運動時，水從浙青混合料試件下方的第二密閉空腔流經浙青混合料試件的孔隙流向上方的第一密閉空腔，通過導管6流入恒溫水浴箱7 ;當活塞17向下運動時，活塞17和浙青混合料試件之間的第二密閉空腔內形成真空區，在大氣壓作用下，水從浙青混合料試件的上方經混合料試件的孔隙流向第二密閉空腔的真空區，如此往復，模擬浙青路面在車輛荷載作用下不斷承受動水壓力沖刷作用的實際工況，建立室內試驗與實際路況的相關性。實施例2本實施例的升降機構是電動推桿，電動推桿的推桿用聯接件與活塞連桿12項鏈，通過推桿的伸出或者縮進從而帶動活塞連桿12推動活塞17在沖刷筒的筒體8內上下運 動。本實施例的升降機構也可采用機械設計中齒輪齒條傳動機構，齒條用聯接件與活塞連桿12相聯接，齒輪與電動機的輸出軸相聯，齒條上下移動帶動活塞連桿12推動活塞17在沖刷筒的筒體8內上下運動。其他的零部件以及零部件的聯接關系與實施例I相同。為了驗證本發明的有益效果，發明人采用本發明實施例I的浙青混合料動水沖刷儀進行了實驗，實驗結果如下按交通部JTG E-20-2011《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》中T 0702-2011試驗方法進行動水沖刷實驗，根據JTG F40-2004公路浙青路面施工技術規范分別采用兩種不同浙青制作的四種級配AC-13、AC-16、SAC-16、AC-20浙青混合料試件，并進行動水沖刷試驗、凍融劈裂試驗。四組浙青混合料關鍵體積指標見表I。表I浙青混合料相關指標
權利要求
1.一種浙青混合料動水沖刷儀，其特征在于它包括固定支架(I)以及設置在固定支架(I)上的升降機構、恒溫水浴箱(7)和沖刷筒，沖刷筒的頂部通過導管(6)與恒溫水浴箱(7)相聯通，沖刷筒的內壁上設置有用于固定浙青混合料試件的限位部件，限位部件下方沖刷筒內設置有與活塞連桿(12)聯接的活塞(17)，活塞連桿(12)的另一端延伸至沖刷筒的底部外側與升降機構相聯。
2.根據權利要求I所述的浙青混合料動水沖刷儀，其特征在于所述的沖刷筒為在筒體(8)頂部設置有上蓋板(2)、底部設置有下封板(11)，上蓋板(2)上設置有與固定支架(I)聯接的上連桿(4)。
3.根據權利要求I所述的浙青混合料動水沖刷儀，其特征在于所述的限位部件包括設置在筒體(8)上端的上限位塊(5)和設置在筒體(8)中部的下限位塊(8)，浙青混合料試件的上端面設置在上限位塊(5)上、下端設置在下限位塊(8)上，浙青混合料試件的上表面與上蓋板(2)之間形成第一密閉空腔、下表面與活塞(17)之間形成第二密閉空腔，第一密閉空腔通過導管(6)與恒溫水浴箱(7)相聯通。
4.根據權利要求I所述的浙青混合料動水沖刷儀，其特征在于所述的活塞(17)與活塞連桿(12)通過萬向接頭(16)聯接。
5.根據權利要求I所述的浙青混合料動水沖刷儀，其特征在于它還包括在設置上蓋板(2)上與第一密閉空腔相聯通的第一壓力表(18)以及設置在筒體(8)外壁與第二密閉空腔相聯通的第二壓力表(3)。
全文摘要
一種瀝青混合料動水沖刷儀，包括固定支架以及設在固定支架上的升降機構、恒溫水浴箱和沖刷筒，沖刷筒的頂部通過導管與恒溫水浴箱相聯通，沖刷筒的內壁上設用于固定瀝青混合料試件的限位部件，限位部件下方沖刷筒內設與活塞連桿聯接的活塞，活塞連桿的另一端延伸至沖刷筒的底部外側與升降機構相聯。通過活塞運動對瀝青混合料試件施加來回的動水沖刷，能夠真實地模擬瀝青路面的實際工況，根據活塞運動速率來調節需要的動水壓力以及通過恒溫水浴根據不同的試驗要求調節不同的水溫，使測試環境與實際工況接近，試驗結果真實、準確。本發明結構簡單、使用方便，可用于瀝青混合料的抗動水沖刷試驗和抗動水沖刷穩定性試驗。
文檔編號G01N3/02GK102706760SQ20121021321
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者劉紅瑛, 徐金枝, 蘇冬蘭, 蔣錦毅, 郝培文 申請人:長安大學