[發明專利]一種利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的方法及裝置

在審

• 申請號: 201711066441.1
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN109752267A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 黃寶山;帕維·波拉契克;胡偉;李小軍;張燕;張力
• 申請（專利權）人: 上海道柯特瀝青科技有限公司
• 主分類號: G01N3/34
• 分類號: G01N3/34;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

1.一種利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的裝置，其特征在于，它包括馬歇爾擊實儀、用于承載瀝青混合料樣品的模具、加速度計、數據采集系統；在馬歇爾擊實儀的擊實錘上安裝有加速度計；加速度計的安置方向與擊實錘的下落方向相同；加速度計通過同軸電纜與數據采集系統連接。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括計算機，數據采集系統與計算機連接，計算機內設置有用于接收和存儲加速度數據的LabVIEW系統設計軟件。

3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的加速度計是一個范圍為5000g的小型三軸ICP加速度計。

4.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述模具為直徑10cm的模具或直徑15cm的模具。

5.一種采用如權利要求1-4任一所述的裝置進行的，利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將瀝青混合料樣品裝入磨具中，將瀝青混合料加熱至達到使用沖擊錘完成每側固定次數沖擊后，其孔隙率達一定范圍的溫度，基質瀝青加熱到120℃-150℃，聚合物改性瀝青加熱到140℃-170℃；

(2)在馬歇爾擊實儀的擊實錘上安裝加速度計；加速度計的安置方向與擊實錘的下落方向相同；加速度計通過同軸電纜與數據采集系統連接；數據采集系統與計算機連接，計算機內設置用于接收和存儲加速度數據的LabVIEW系統設計軟件；使用一定的壓實功來擊實瀝青混合料；利用馬歇爾擊實儀的擊實錘對樣品每一側進行固定次數擊實，獲得每次擊實的加速度數據；

(3)用五點移動平均值過濾從加速度計獲得的加速度數據，并將每次擊實后的瀝青混合料的響應數據即加速度數據繪制在加速度-時間歷程曲線中進行分析；

(4)根據加速度-時間歷程曲線，評估瀝青混合料在壓實過程中的不同階段的壓實特性：在壓實初始階段，沖擊時間相對較長，低加速度峰值和多于一個峰值的存在；隨著瀝青混合料的密度增加，剛度也同時增加，引起加速度峰值的變化；在中間壓實階段，沖擊時間變短，加速度峰值增加，多個加速度峰值演化成一個峰值；當瀝青混合料達到最終的壓實階段時，加速度峰值和沖擊時間變得穩定，這意味著壓實不再顯著增加；采用在最終的壓實階段，加速度峰值變得穩定時的這個點作為沖擊鎖定點；沖擊鎖定點是發送到加速度計的瀝青混合料的加速度峰值變得穩定時的沖擊次數，亦即，加速度-時間歷程曲線停止波動的錘擊次數；此時，加速度峰值和沖擊時間穩定，在此后，加速度峰值和沖擊時間都不發生變化。

6.如權利要求5所述的利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的方法，其特征在于，上述步驟(1)中，首先確定瀝青混合料的理論最大比重；對于10cm模具，裝入10cm模具中的瀝青混合料樣品的重量為1230g±5g；對于15cm模具，裝入15cm模具中的瀝青混合料樣品的重量為2760g±5g。

7.如權利要求5所述的利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的方法，其特征在于，上述步驟(1)中，將瀝青混合料加熱2小時至達到使用沖擊錘完成每側75次沖擊，兩側共150次沖擊后，孔隙率為3％-5％的溫度。

8.如權利要求5所述的利用智能馬歇爾擊實儀評估瀝青混合料的壓實特性的方法，其特征在于，上述步驟(2)中，對于10cm模具，使用4.536kg±5g重的擊實錘來擊實瀝青混合料；對于15cm模具，使用10.21kg±5g重的擊實錘來擊實瀝青混合料；一旦壓實過程結束，測定樣品的比重。