[发明专利]沥青自愈性的检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种沥青自愈性的检测装置，在底座（1）上设置有恒温水浴箱（3）和支架（2），动力装置（8）通过联接件固定在支架（2）上，其特征在于：在恒温水浴箱（3）内设置有加热器（15）、温度传感器（10）、支撑座（16）以及通过支撑座（16）支撑的试样容器（5），加热器（15）通过导线与温控单元（14）相连，在试样容器（5）内腔设置有扭剪机构（4），扭剪机构（4）通过转杆（6）与动力装置（8）的输出轴联接，在转杆（6）上设置有扭矩传感器（9）和转速传感器（7），扭矩传感器（9）、转速传感器（7）和温度传感器（10）分别通过导线与A/D转换器（12）的输入口相连，A/D转换器（12）通过导线接入计算机（13）的输入端口，计算机（13）的输出端口通过导线与温控单元（14）和动力装置（8）上的速控单元（11）相连；

所述扭剪机构（4）包括中心扭剪杆（4-3）与设置在中心扭剪杆（4-3）外沿的至少两个辅助扭剪杆（4-1），中心扭剪杆（4-3）的顶端与转杆（6）底端联接，辅助扭剪杆（4-1）的顶端通过联接臂（4-2）与转杆（6）联接。

2.根据权利要求1所述的沥青自愈性的检测装置，其特征在于：所述中心扭剪杆（4-3）的杆体呈圆柱状，杆体底端呈圆锥形状，辅助扭剪杆（4-1）的形状与中心扭剪杆（4-3）相同。

3.根据权利要求1所述的沥青自愈性的检测装置，其特征在于：所述辅助扭剪杆（4-1）的外壁与试样容器（5）内壁之间的距离是2～4cm，辅助扭剪杆（4-1）与中心扭剪杆（4-3）的侧壁间距是1.5～2.5cm。

4.根据权利要求1或2或3所述的沥青自愈性的检测装置，其特征在于：所述辅助扭剪杆（4-1）均匀分布在同一圆周上，圆周的中心点在中心扭剪杆（4-3）的中心轴上。

5.根据权利要求1或2或3所述的沥青自愈性的检测装置，其特征在于：所述辅助扭剪杆（4-1）的直径小于中心扭剪杆（4-3）的直径。

6.根据权利要求4所述的沥青自愈性的检测装置，其特征在于：所述辅助扭剪杆（4-1）的直径小于中心扭剪杆（4-3）的直径。

7.一种利用权利要求1所述装置的沥青自愈性的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将盛放沥青试样的试样容器（5）在50～70℃的恒温水浴箱（3）中预热30～60分钟；

（2）在50～70℃的恒温下通过扭剪机构（4）对沥青试样进行等剪变率降阶搅拌，初始搅拌速率为30～50转/分钟，用扭矩传感器（9）实时检测扭剪机构（4）在搅拌过程中所产生的扭矩，至扭矩达到恒定，保持1～2分钟，采集降阶前初始扭矩M₀与降阶前恒定扭矩M_t，调整降阶搅拌速率为10～30转/分钟，扭矩传感器（9）实时检测扭剪机构（4）在降阶搅拌过程中所产生的扭矩至扭矩再次达到恒定，保持1～2分钟，采集降阶后初始扭矩M'₀与降阶后恒定扭矩M_t'，停止搅拌；

（3）根据步骤（2）采集的扭矩计算出沥青试样降阶前的稳定速率v₀与降阶后的稳定速率v₁，得沥青试样的自愈系数μ，计算公式为：

v0=M0-Mtt]]>

v1=Mt′-M0′t′]]>

μ=v1v0×100%]]>

式中：v₀为沥青试样降阶前的扭矩稳定速率；

v₁为沥青试样降阶后的扭矩稳定速率；

M₀为沥青试样降阶前初始扭矩，单位为N·m；

M_t为沥青试样降阶前恒定扭矩，单位为N·m；

t为沥青试样降阶前扭矩达到恒定所需用的时间，单位为秒；

M'₀为沥青试样降阶后初始扭矩，单位为N·m；

M'_t为沥青试样降阶后恒定扭矩，单位为N·m；

t'为沥青试样降阶后扭矩达到恒定所需用的时间，单位为秒。

8.根据权利要求7所述的沥青自愈性的检测方法，其特征在于：所述步骤（2）是在60℃的恒温下通过扭剪机构（4）对沥青试样进行等剪变率降阶搅拌，初始搅拌速率为40转/分钟，用扭矩传感器（9）实时检测扭剪机构（4）在搅拌过程中所产生的扭矩，至扭矩达到恒定，保持1分钟，采集降阶前初始扭矩M₀与降阶前恒定扭矩M_t，调整降阶搅拌速率为20转/分钟，扭矩传感器（9）实时检测扭剪机构（4）在降阶搅拌过程中所产生的扭矩至扭矩再次达到恒定，保持1分钟，采集降阶后初始扭矩M'₀与降阶后恒定扭矩M_t'，停止搅拌。