[發明專利]一種瀝青彎曲梁流變試驗試件成型儀

在審

• 申請號: 202011461954.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112378731A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 馬峰;金彥鑫;傅珍;郭興隆;劉健;溫雅嚕;李思琪;袁康博;王鈺潔;劉松然;史柯
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N1/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發明涉及一種瀝青彎曲梁流變試驗試件成型儀，包括箱體本體，所述箱體本體的內腔自上至下依次設置有：用于控制瀝青溫度的溫控單元；用于瀝青澆膜的成模單元；用于刮模的刮模單元；以及用于脫模的脫模單元；所述箱體本體的內壁上設置有用于調整溫控單元、成模單元和刮模單元高度的高度控制單元；將瀝青結合料小梁試件的控溫、澆膜、成型、刮膜、脫模集合于一體，效率較高，操作簡單；將澆模設置在控溫的下方，解決了瀝青結合料流動性差，粘滯性增加，故澆模困難的缺陷；同時，通過高度控制單元控制溫控單元、成模單元和刮模單元的高度，將需要多人合作完成的澆模工作轉變為僅通過一人便可實現的高效成型工作。

技術領域

本發明屬于公路工程瀝青試驗領域，涉及一種瀝青彎曲梁流變試驗試件成型儀。

背景技術

低溫開裂作為瀝青路面的主要病害之一，研究表明，提高瀝青的低溫性能是提高瀝青路面性能主要措施。為研究瀝青的低溫性能，美國公路戰略研究計劃SHARP(strategichighway research program)基于流變學理論提出了采用瀝青材料在低溫條件下的勁度模量(s)和勁度變化率(m)來表征瀝青材料低溫性能的低溫彎曲梁流變試驗(BBR)。目前，彎曲梁流變試驗已成為我國檢驗瀝青材料低溫性能的只要手段之一。同時《公路工程瀝青及混合料試驗規程》(JTG E20-2011)對瀝青彎曲蠕變勁度試驗(彎曲梁流變儀法)的試件成型及試驗方法進行了詳細的規定，具體如下：

1.金屬模具的準備：

(1)將模具清洗干凈，在模具的3個長金屬部分的內表面涂一層是石油基潤滑脂，用潤滑脂將塑料片平粘到金屬上，將塑料片放在金屬表面，用手擠壓塑料片，靠摩擦力將塑料片壓在金屬表面上；

(2)在兩個端件的內表面涂一層丙三醇和滑石粉的混合物，以防止瀝青粘到金屬端件上；

(3)按照規范安裝模具，用O型橡膠環將模具緊緊捆在一起，檢查模具，用力將橡膠片向金屬表面壓，以擠出氣泡；

(4)安裝結束后，將模具放在室溫條件下等待澆筑瀝青。

2.試件的制作：

(1)將瀝青在烘箱中加熱，直至瀝青充分流動，成為容易澆筑的狀態；

(2)模具放在室溫下，將瀝青從模具的一端向另一端來回澆筑，將倒滿瀝青的模具在室溫下冷卻45-60min。

(3)冷卻至室溫后，用熱刀切掉并切平冷卻后高出模具頂端的瀝青樣品。

3.試件的存放與脫模：

(1)試件澆筑完成后需要在4h內完成試驗；

(2)在脫模前，將含瀝青的金屬模具放在水浴中冷卻，保證試件脫模時不變形，冷卻溫度宜采用-5℃±5℃，冷卻時間為5-10min；

(3)當模具內試件已達到脫模條件時，宜立即拆除掉金屬模具將試件移出。為了避免試件變形，應將塑料片和側模從試件上滑動脫模。

經過大量試驗發現瀝青試件的模具成型及脫模存在諸多問題：

(1)在規定溫度條件下，若瀝青膠結料中存在纖維礦粉等成分，瀝青結合料流動性差，粘滯性增加，故澆模困難；

(2)模具的拼裝組裝過程中一般需要兩人協同合作，費時費力，效率不高；

(3)采用規范中規定的O型橡膠環固定試驗模具，易滑動，所得試驗模具不穩定；

(4)澆模不及時導致瀝青溫度下降，需要反復加熱，致使瀝青老化，影響對照試驗組試驗數據的準確性；

(5)刮刀溫度變化較大，不易刮模；

(6)每次只能成型一根瀝青小梁試件，過程繁瑣，效率低下；脫模過程用力不均勻，易使制作試件失敗。