一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，包括設置于底板（1）上的支架（2）和用于容置瀝青混合料試件（5）的水浴容器（3），支架（2）上設置有圓柱管道（11），帶頭圓管（6）的上端具有凸沿（12），帶頭圓管（6）穿入圓柱管道（11）內，貫入桿（7）穿入帶頭圓管（6）內并通過螺紋連接，加載配重塊（9）放置于貫入桿（7）的頂部固設的承重臺（8）上。本實用新型的有益效果是：可以實現對貫入度測試過程的準確控制、試件控溫養護的控制及測試數據的精確獲取，能更準確地反映澆注式瀝青混合料的高溫性能；裝置結構設計合理，消除了人為操作因素對試驗結果的影響，測試結果精確。
【專利說明】一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及瀝青混合料性能測試裝置領域，具體地，涉及一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置。
【背景技術】
[0002]澆注式瀝青混凝土由于具有優良的防水性能、低溫性能、抗老化性能、抗疲勞性能及對鋼橋面板優良的隨從性的特點，被廣泛應用于國內外鋼橋面鋪裝建設中。由于高溫穩定性不足是澆注式瀝青混凝土的明顯缺陷，采用澆注式瀝青混凝土的鋼橋面鋪裝層普遍存在車轍病害，因此需要采用合適的試驗方法及裝置對其高溫性能進行測試。
[0003]對于澆注式瀝青混合料，室內試驗通常通過采用貫入度試驗方法對澆注式瀝青混合料高溫性能進行測試，但現有貫入度試驗裝置結構誤差較大，采用不同試驗裝置或同一試驗裝置由不同操作人員進行試驗操作，就會得到不同的測試結果，測試結果不精確，并且難以測得連續、精確的貫入位移曲線。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種的結構設計合理、測試過程準確、測試數據精確的瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置。
[0005]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:
[0006]一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，包括底板、設置于底板上的支架和水浴容器、設置于水浴容器內的支撐架和設置于支撐架上的瀝青混合料試件，還包括帶頭圓管、貫入桿、承重臺、加載配重塊和用于檢測貫入桿位移的位移檢測裝置，支架位于水浴容器正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架的圓柱管道，帶頭圓管的上端的外壁上具有一個環形的凸沿，帶頭圓管的內壁上設置有內螺紋，帶頭圓管的下部從圓柱管道的上部穿入圓柱管道內，圓柱管道與帶頭圓管間為間隙配合，貫入桿的外表面設置有與帶頭圓管的內螺紋相配合的外螺紋，貫入桿從帶頭圓管的上部穿入帶頭圓管內并通過螺紋與帶頭圓管連接，承重臺固設于貫入桿的頂部，加載配重塊放置于承重臺上。
[0007]承重臺上放置配重塊進行加載，載荷通過貫入桿作用于試件頂面，貫入桿與帶頭圓管螺紋連接，帶頭圓管外部光滑與支架設置的圓柱管道自由接觸，從而使得貫入桿與其外部的帶頭圓管共同自由下落，圓柱管道起到對帶頭圓管的導向作用，保證了貫入桿的垂直下落，帶頭圓管的凸沿結構起到了在施加載荷前由支架通過帶頭圓管對配重塊進行支撐的作用，待載荷全部加載完畢、位移檢測裝置調試完畢后，通過旋擰帶頭圓管解除支架對載荷的支撐，開始進行加載試驗過程，因此試驗操作步驟明確，消除了人為操作因素對試驗結果的影響，保證了貫入度測試過程的準確性。
[0008]所述的位移檢測裝置為數顯百分表或位移傳感器，位移檢測裝置通過數據傳輸線連接計算機，將位移數據傳至計算機。從而實現了由位移檢測裝置測量位移數據并實時將位移數據傳輸至計算機，由計算機記錄貫入桿位移隨時間的變化曲線，不僅方便了試驗數據采集，而且避免數據讀取帶來的人為誤差，保證了數據的精確性。
[0009]所述的位移檢測裝置為數顯百分表，數顯百分表固設于橫梁上，數顯百分表的觸頭與承重臺下表面接觸。
[0010]所述的位移檢測裝置為位移傳感器，位移傳感器固設于貫入桿或承重臺上。
[0011]數顯百分表或位移傳感器方便安裝與調試，結構簡單。
[0012]所述的圓柱管道為兩端開口的筒形部件，支架位于水浴容器正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架的鉆孔，空心圓柱管道置于該鉆孔內并通過焊接與橫梁固定連接。通過采用獨立的圓柱管道，降低了圓柱管道的加工難度，僅需在支架上加工鉆孔即可，而具有精度要求的圓柱管道內表面則可另外單獨加工，然后將成品圓柱管道焊接于鉆孔內即可，便于加工。
[0013]所述的底板的底部的四個邊角處均安裝有一個高度調平螺栓。高度調平螺栓可以保證底板處于水平位置，同樣保證了試驗的準確性，使得裝置能夠適用于不具有平整平面的場合。同時，支架、貫入桿、帶頭圓筒和圓柱管道結構，保證了貫入桿處于鉛垂狀態，從而共同保證試件受力區受力均勻。
[0014]所述的支架由立柱和橫梁構成，立柱的底端焊接于底板上，橫梁設置于水浴容器的正上方，橫梁的一端焊接于立柱的上部，鉆孔設置于橫梁上，且鉆孔的水平投影位置與底板及水浴容器的中心一致。該支架結構既保證了支架的穩固性，又能夠在滿足貫入桿安裝要求的同時充分為水浴容器讓位，且結構簡單，易于加工。
[0015]綜上，本實用新型的有益效果是:
[0016]1、本實用新型用于測試澆注式瀝青混凝土的貫入度及貫入度增量，可以實現對貫入度測試過程的準確控制、試件控溫養護的控制及測試數據的精確獲取，能更準確地反映澆注式瀝青混合料的高溫性能。
[0017]2、本實用新型可以調整水浴容器的控制溫度，測試試件在不同溫度時的貫入度，對不同氣候分區的澆注式瀝青混合料高溫性能進行評價。
[0018]3、本實用新型減小了因裝置結構而引起的誤差，設置內置螺紋、外部光滑的帶頭圓管，不僅可以很好的固定貫入桿的位置，而且能保證貫入桿自由的鉛垂下落，從而保證了貫入度測試過程的準確性，消除了人為操作因素對試驗結果的影響，測試結果精確。
[0019]4、本實用新型通過傳輸線將位移檢測裝置連接計算機，記錄貫入桿位移隨時間的變化曲線，不僅方便了試驗數據采集，而且避免數據讀取帶來的人為誤差，保證了數據的精確性。
[0020]5、本實用新型可結合現有瀝青針入度試驗器中的控溫裝置，不僅降低了整套試驗裝置的加工成本，而且保證了試件控溫養護的精確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0022]附圖中標記及相應的零部件名稱:
[0023]1-底板，2-支架，3-水浴容器，4-支撐架，5-瀝青混合料試件，6_帶頭圓管，7_貫入桿，8-承重臺，9-加載配重塊，10-位移檢測裝置，11-圓柱管道，12-凸沿，13-高度調平螺栓，14-立柱，15-橫梁。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0025]實施例:
[0026]如圖1所示，一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，包括底板1、設置于底板1上的支架2和水浴容器3、設置于水浴容器3內的支撐架4、設置于支撐架4上的瀝青混合料試件5、帶頭圓管6、貫入桿7、承重臺8、加載配重塊9和用于檢測貫入桿7位移的位移檢測裝置10，支架2位于水浴容器3正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架2的圓柱管道11，帶頭圓管6為圓管形，帶頭圓管6的上端的外壁上具有一個環形的凸沿12，帶頭圓管6的內壁上設置有內螺紋，帶頭圓管6的下部從圓柱管道11的上部穿入圓柱管道11內，圓柱管道11與帶頭圓管6間為間隙較小的間隙配合，保證帶頭圓管6在圓柱管道11內僅能旋轉和軸向滑動、不能徑向晃動，帶頭圓管6外部光滑，以便于空心圓柱管道11中自由上下移動、旋轉，貫入桿7的外表面設置有與帶頭圓管6的內螺紋相配合的外螺紋，貫入桿7從帶頭圓管6的上部穿入帶頭圓管6內并通過螺紋與帶頭圓管6連接，旋轉帶頭圓管6可以調整其在貫入桿7的位置，且當頂端凸沿12部位接觸橫梁15頂面時起到將貫入桿7固定的作用，承重臺8固設于貫入桿7的頂部，承重臺8與貫入桿7焊接為整體，加載配重塊9放置于承重臺8上，加載配重塊9作用于承重臺8上，鉆孔的水平投影位置與底板1及水浴容器3的中心一致，從而使所述的貫入桿7、空心圓柱管道11、底板1和瀝青混合料試件5的中部受力區的中心在同一鉛垂線上。
[0027]承重臺8上放置加載配重塊9進行加載，通過貫入桿7，作用于瀝青混合料試件5頂面，貫入桿7中部設置外部螺紋與帶頭圓管6螺紋連接，帶頭圓管6外部光滑與支架2設置的圓柱管道11自由接觸，圓柱管道11內注意涂抹潤滑劑，以便貫入桿7外部的帶頭圓管6自由下落。圓柱管道11起到對帶頭圓管6的導向作用，保證了貫入桿的垂直下落，帶頭圓管6的凸沿12結構起到了在施加載荷前由支架2通過帶頭圓管6對配重塊進行支撐的作用，待載荷全部加載完畢、位移檢測裝置10調試完畢后，通過旋擰帶頭圓管6解除支架2對載荷的支撐，開始進行加載試驗過程，因此試驗操作步驟明確，消除了人為操作因素對試驗結果的影響，保證了貫入度測試過程的準確性。
[0028]所述的位移檢測裝置10為數顯百分表或位移傳感器，位移檢測裝置10通過數據傳輸線連接計算機，將位移數據傳至計算機。
[0029]所述的位移檢測裝置10為數顯百分表，數顯百分表固設于橫梁15上，本實施例中橫梁15左端與立柱14固定連接，數顯百分表固定設置于橫梁15右端，例如可在橫梁15右端焊接一定厚度的圓形鋼板，將數顯百分表底部與圓板通過強力膠粘接，數顯百分表的觸頭與承重臺8下表面接觸，數顯百分表應采用較大的量程，為試件位移變形提供足夠的測量保證。
[0030]所述的位移檢測裝置10為位移傳感器，位移傳感器固設于貫入桿7或承重臺8上。
[0031]位移檢測裝置10通過數據線連接計算機，結合驅動軟件記錄下降位移隨作用時間的變化曲線。
[0032]所述的圓柱管道11為兩端開口的筒形部件，支架2位于水浴容器3正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架2的鉆孔，空心圓柱管道11置于該鉆孔內并通過焊接與橫梁15固定連接。通過采用獨立的圓柱管道11，降低了圓柱管道11的加工難度，僅需在支架2上加工鉆孔即可，而具有精度要求的圓柱管道11內表面則可另外單獨加工，然后將成品圓柱管道11焊接于鉆孔內即可，便于加工。
[0033]所述的支架2由立柱14和橫梁15構成，立柱14的底端焊接于底板1上，橫梁15設置于水浴容器3的正上方，橫梁15的一端焊接于立柱14的上部，鉆孔設置于橫梁15上。該支架2結構既保證了支架2的穩固性，又能夠在滿足貫入桿7安裝要求的同時充分為水浴容器3讓位，且結構簡單，易于加工。
[0034]所述的底板1的底部的四個邊角處均安裝有一個高度調平螺栓13，4個高度調平螺栓13對稱設置于底板1的四個邊角處。高度調平螺栓13可以保證底板1處于水平位置，同樣保證了試驗的準確性，使得裝置能夠適用于不具有平整平面的場合。同時，支架2、貫入桿7、帶頭圓筒6和圓柱管道11結構，保證了貫入桿7處于鉛垂狀態，從而共同保證試件受力區受力均勻。
[0035]所述的支撐架4為三角支架2平臺，瀝青混合料試件5置于恒溫水浴容器3中的三角支架2平臺上進行養護、接受貫入桿7的壓力。所述的水浴容器3為恒溫水浴容器3，恒溫水浴容器3可借用實驗室常見儀器瀝青針入度測試儀的控溫裝置。
[0036]高度調平螺栓13及三角支架2平臺可以保證試件頂面處于水平位置，貫入桿7處于鉛垂狀態且底面光滑平整，共同保證試件中心受力區受力均勻。
[0037]立柱14與橫梁15可采用同一高強度光滑不銹鋼管沿45°切割成兩個連接端，并垂直焊接加工而成，對橫梁15規定設計位置鉆孔，將帶頭圓管6置于孔中并焊接固定，將立柱14底端固定焊接在底板1上規定位置，底板1底端四個邊角處設置高度調平螺栓13，貫入桿7與承重臺8焊接相連，對貫入桿7中間部位外側及帶頭圓管6內側攻絲并使其螺栓相連且使承重臺8、貫入桿7及帶頭圓盤三者總質量為2.5kg，采取不易生銹的材料加工5塊質量為10kg加載配重塊9。
[0038]立柱14與橫梁15均采用強度高、剛度大的具有一定厚度的空心圓管材料且焊接牢固，保證橫梁15在貫入桿7承重固定情況下不產生撓度位移；帶頭圓管6置于空心圓柱管道11內部，并在帶頭圓管6外部及空心圓柱管道11內部涂抹潤滑劑，保證貫入桿7垂直自由下落；高度調平螺栓13可以調整底板1的水平狀態，結合恒溫水浴容器3底座及三角支架2平臺從而保證試件置放處于水平位置。
[0039]本實用新型的工作過程為:
[0040]首先將貫入桿7垂直下降到試件表面中央，調整高度調平螺栓13及三角支架2的位置使貫入桿7底面與試件上表面完全接觸。
[0041]然后，當采用數顯百分表作為位移檢測裝置10時，將百分表讀數置零，放下貫入桿7，讀取lOmin時百分表的讀數，此過程中帶頭圓管6的凸沿12始終位于橫梁15的上方，不與橫梁15接觸；最后旋轉帶頭圓管6使其凸沿12的下表面與橫梁15接觸，固定貫入桿7，將加載配重塊9依次放到承重臺8上，將百分表讀數再次置零，逆向旋轉帶頭圓管6使其上升，使荷重情況下的貫入桿7壓力作用于試件表面，并通過計算機記錄貫入桿7在lh內的下降位移隨作用時間的變化曲線。
[0042]當采用位移傳感器作為位移檢測裝置10時，在貫入桿7底面與試件上表面完全接觸后，以此時位移傳感器所處位置作為起始位置，放下貫入桿7，讀取lOmin時位移傳感器的位移值；最后旋轉帶頭圓管6使其下表面與橫梁15接觸，固定貫入桿7，將加載配重塊9依次放到承重臺8上，以此時位移傳感器所處位置作為起始位置，逆向旋轉帶頭圓管6使其上升，使荷重情況下的貫入桿7壓力作用于試件表面，并通過計算機記錄貫入桿7在lh內的下降位移隨作用時間的變化曲線。
[0043]本實用新型用于測試澆注式瀝青混凝土的貫入度及貫入度增量，可以實現對貫入度測試過程的準確控制、試件控溫養護的控制及測試數據的精確獲取能更準確地反映澆注式瀝青混合料的高溫性能。
[0044]如上所述，可較好的實現本實用新型。
【權利要求】
1.一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，包括底板(1)、設置于底板(1)上的支架(2)和水浴容器(3)、設置于水浴容器(3)內的支撐架(4)和設置于支撐架(4)上的瀝青混合料試件(5)，其特征在于，還包括帶頭圓管(6)、貫入桿(7)、承重臺(8)、加載配重塊(9)和用于檢測貫入桿(7)位移的位移檢測裝置(10)，支架(2)位于水浴容器(3)正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架(2)的圓柱管道(11)，帶頭圓管(6)的上端的外壁上具有一個環形的凸沿(12)，帶頭圓管(6)的內壁上設置有內螺紋，帶頭圓管(6)的下部從圓柱管道(11)的上部穿入圓柱管道(11)內，圓柱管道(11)與帶頭圓管(6)間為間隙配合，貫入桿(7)的外表面設置有與帶頭圓管(6)的內螺紋相配合的外螺紋，貫入桿(7)從帶頭圓管(6)的上部穿入帶頭圓管(6)內并通過螺紋與帶頭圓管(6)連接，承重臺(8)固設于貫入桿(7)的頂部，加載配重塊(9)放置于承重臺(8)上。
2.根據權利要求1所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的位移檢測裝置(10)為數顯百分表或位移傳感器，位移檢測裝置(10)通過數據傳輸線連接計算機，將位移數據傳至計算機。
3.根據權利要求2所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的位移檢測裝置(10)為數顯百分表，數顯百分表固設于橫梁(15)上，數顯百分表的觸頭與承重臺(8)下表面接觸。
4.根據權利要求2所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的位移檢測裝置(10)為位移傳感器，位移傳感器固設于貫入桿(7)或承重臺(8)上。。
5.根據權利要求1所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的圓柱管道(11)為兩端開口的筒形部件，支架(2)位于水浴容器(3)正上方的部分上設置有一個垂直方向貫穿支架(2)的鉆孔，空心圓柱管道(11)置于該鉆孔內并通過焊接與橫梁(15)固定連接。
6.根據權利要求1所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的底板(1)的底部的四個邊角處均安裝有一個高度調平螺栓(13)。
7.根據權利要求1所述的一種瀝青混合料貫入度試驗精確測試裝置，其特征在于，所述的支架(2)由立柱(14)和橫梁(15)構成，立柱(14)的底端焊接于底板(1)上，橫梁(15)設置于水浴容器(3)的正上方，橫梁(15)的一端焊接于立柱(14)的上部，鉆孔設置于橫梁(15)上，且鉆孔的水平投影位置與底板(1)及水浴容器(3)的中心一致。
【文檔編號】G01N33/42GK204165978SQ201420675832
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】辛春福, 陽恩慧, 艾長發, 邱延峻, 王福成, 王飛宇 申請人:西南交通大學