[发明专利]沥青混合料线收缩系数测定装置及其使用方法

权利要求书

1.一种沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于包括总控装置、主水箱装置和副水箱装置，主水箱装置主要由主水箱体组成，副水箱装置主要由副水箱体组成；所述主水箱体一侧壁通过连通器管与橡胶软管与副水箱体侧壁连接，主水箱体另一侧壁通过冷凝液进水管、冷凝液出水管与总控装置连接；所述主水箱体底设有长方体支座、圆台支座和搅拌扇，搅拌扇通过动力传感线与总控装置连接；所述主水箱体侧壁内设有激光测距传感器，激光测距传感器通过激光测距传感线与总控装置相连接；所述主水箱体内设有温度传感器，温度传感器通过温度传感线与总控装置连接；所述副水箱体放置于升降平台上，升降平台下连接升降杆上端、升降杆下端嵌入升降底座并通过升降传感线与总控装置连接。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于：所述主水箱体上有主水箱顶盖，主水箱顶盖设主水箱帽，主水箱透气管穿过主水箱帽连通主水箱体；所述副水箱体上有副水箱顶盖，副水箱顶盖设副水箱帽，副水箱透气管穿过副水箱帽连通副水箱体。

3.根据权利要求2所述的沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于：所述主水箱体、主水箱盖顶、副水箱体、副水箱盖顶均由钢板—塑胶泡沫—钢板结构制作。

4.根据权利要求1所述的沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于：所述长方体支座包括支座杆、轴杆、橡胶滚轴，支座杆与轴杆焊接连接，橡胶滚轴穿过轴杆形成连接，支座杆焊接于主水箱体底部；所述圆台支座包括圆台支座杆、可拆卸圆台承台和可滑动测块，圆台支座杆焊接于长方体支座内侧的主水箱体底部，可拆卸圆台承台下部具有与圆台支座杆可拆卸连接的螺纹结构，可滑动测块嵌入可拆卸圆台承台中部；所述搅拌扇设在长方体支座外侧的主水箱体底部。

5.根据权利要求1所述的沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于：所述总控装置主要由总控显示台、温度控制装置、动力控制装置组成；所述激光测距传感器通过激光测距传感线与总控显示台相连接；所述主水箱体另一侧壁通过冷凝液进水管、冷凝液出水管与温度控制装置连接；所述温度传感器通过温度传感线与温度控制装置连接；所述搅拌扇通过动力传感线与动力控制装置连接；所述升降杆下端嵌入升降底座并通过升降传感线与动力控制装置接。

6.根据权利要求5所述的沥青混合料线收缩系数测定装置，其特征在于：所述激光测距传感器设置高度与放置后的试件上、中、下三轴线重合，温度传感器设置高度与试件中轴线高度一致。

7.权利要求1所述装置用于测定沥青混合料线收缩系数。

8.使用权利要求1所述装置测定沥青混合料线收缩系数的方法，其特征在于：制备相同材料及级配的沥青混合料马歇尔试样与车辙板切板后试样，采用装置分别对不同试样进行沥青混合料线收缩试验，计算其平均线收缩系数，并通过公式计算其换算系数。

9.根据权利要求8所述的测定沥青混合料线收缩系数的方法，其特征在于按以下操作步骤进行：

(1)根据试验需要依据规范步骤制备相同材料、相同级配的沥青混合料马歇尔试样与车辙板试样，将车辙板试样切割成规范要求20mm×20mm×200mm尺寸大小的车辙板切板后试样；

(2)将车辙板切板后试样放置于主水箱体中的长方体支座上，此时激光测距传感器的高度位置正好位于试件上、中、下三轴线位置；

(3)按规范配备甲醇水冷凝液并注入主水箱体中，并通过冷凝液进水管、连通器管流入总控装置以及副水箱体；注入液体深度应该超过试样上方20mm以上，在主水箱体和副水箱体上部覆盖主水箱顶盖、副水箱顶盖；

(4)开启总控装置进行温度控制，通过温度传感器测定冷凝液温度，将冷凝液温度控制于10℃，此时搅拌扇通过动力控制装置提供动力进行旋转，对主水箱体内冷凝液温度进行均匀控制；

(5)当试样在冷凝液中保持10℃温度至30min后，控制总控装置开启副水箱体底部的升降杆进行快速下降，使主水箱体冷凝液快速通过连通器管及橡胶软管流入副水箱体内；当主水箱体液面低于试样底部时停止升降杆，开启总控装置采用激光测距传感器测定试样的上、中、下三轴线收缩零点并计算平均收缩零点L0；记录数据之后即刻开启升降杆进行快速上升，使主水箱体冷凝液液面恢复至试样上方20mm以上；

(6)开启总控装置中温度控制装置，使冷凝液开始降温，降温速率保持5℃/h，直至降至预定的终点温度-30℃，停止降温，并在此条件下保温30min；重复(5)中的试验测定操作，读取并计算平均最终收缩长度Le；通过下列公式(1)、公式(2)计算平均线收缩系数Cc；若需对今后试验采用马歇尔试样代替车辙板切板后试样则进行下一步试验；

(7)关闭总控装置中温度控制装置，使得冷凝液恢复室温；从长方体支座上取出试样，并于圆台支座杆上部安装可拆卸圆台承台，将马歇尔试样放置于可拆卸圆台承台中心位置，将可滑动测块内侧涂抹均匀502胶并沿可拆卸圆台承台凹槽纵向方向贴紧马歇尔试件，此时激光测距传感器高度也对应可滑动测块上、中、下三轴线上；

(8)重复(4)、(5)、(6)步骤的测定操作，并通过公式(1)、公式(2)计算马歇尔试样的平均线收缩系数Cm；

(9)通过公式(3)计算马歇尔试样换算车辙板切割试样的换算系数a；

(10)记录换算系数，采用公式(4)反算车辙板切板后试样的平均线收缩系数Cc；

所述公式(1)至公式(4)分别为：

C_m＝αC_c 公式(3)

式中：ε_e—平均收缩应变；L_e—-20℃时试样收缩后的长度；L₀—+10℃时试样的原始长度；Cm—马歇尔试样的平均线收缩长度；Cc—车辙板切割后试样的平均线收缩长度；ΔT—温度区间，为40℃；α—换算系数。