基于瀝青混合料試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方法，利用盛樣筒采用搗實(shí)法成型粗集料試樣，盛樣桶放置于瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座上，在瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀上部固定連接桿和貫入頭，固定好位移傳感器，開(kāi)啟瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，貫入頭以5mm/min速度貫入集料，儀器自動(dòng)記錄貫入深度和貫入力，以貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為粗集料骨架強(qiáng)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本發(fā)明可對(duì)粗集料承力性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，為粗集料級(jí)配的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，進(jìn)而對(duì)瀝青混合料高溫抗車(chē)轍性能進(jìn)行預(yù)估，可改善混合料級(jí)配設(shè)計(jì)的有效性，并增強(qiáng)瀝青混合料抗車(chē)轍能力，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于瀝青混合料試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于浙青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于浙青混合料馬歇爾 試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國(guó)《公路浙青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中僅規(guī)定了浙青混合料級(jí)配上下限，并無(wú)具體 級(jí)配設(shè)計(jì)的方法，造成在工程中級(jí)配設(shè)計(jì)的隨意性和盲目性。雖期望設(shè)計(jì)得到骨架密實(shí)的 浙青混合料，但如何評(píng)價(jià)是否形成骨架，形成骨架的強(qiáng)度如何，卻缺乏合適的手段。
[0003] 部分工程中采用計(jì)算法設(shè)計(jì)骨架型集料級(jí)配，例如貝雷法等，但面對(duì)復(fù)雜多變的 集料特性，例如棱角性、表面構(gòu)造、材質(zhì)等，計(jì)算法卻均采用相同的參數(shù)或公式，這自然難以 有效確保集料骨架的形成。
[0004] 現(xiàn)有研究中提出的基于試驗(yàn)的集料級(jí)配骨架設(shè)計(jì)方法基本基于體積指標(biāo)考慮，例 如CAVF法、逐級(jí)填充法、SMA設(shè)計(jì)方法等，認(rèn)為當(dāng)細(xì)集料能有效填充粗集料形成的空隙時(shí)就 能形成骨架密實(shí)的結(jié)構(gòu)。但浙青混合料中期望的骨架，是指在承受外力時(shí)集料分散應(yīng)力的 表現(xiàn)，即骨架能有效將外力分散而避免混合料局部受力而發(fā)生變形，故所謂骨架實(shí)質(zhì)是對(duì) 力的承受表現(xiàn)，不應(yīng)以體積指標(biāo)為依據(jù)，所以這類(lèi)方法的實(shí)際使用效果值得商榷。
[0005] 由此可知，有必要針對(duì)集料骨架的實(shí)質(zhì)，開(kāi)發(fā)基于受力性能評(píng)價(jià)的集料骨架評(píng)價(jià) 和設(shè)計(jì)方法，目前國(guó)內(nèi)也有學(xué)者涉及該方面內(nèi)容，但是對(duì)設(shè)備的開(kāi)發(fā)尚不完善，包括貫入頭 形式和規(guī)格、貫入深度等有待進(jìn)一步研究，且設(shè)備和方法的可推廣性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝 置及方法，旨在解決目前基于受力性能評(píng)價(jià)的集料骨架設(shè)計(jì)方法可推廣性差，對(duì)于測(cè)試條 件考慮不充分的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝 置，該基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置包括：
[0008] 盛樣桶，安放在浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座上，用于盛放粗集料試樣，其 內(nèi)徑為255mm，內(nèi)高295mm，壁厚5mm ；
[0009] 貫入頭，用于對(duì)所述盛樣桶中成型的粗集料試樣施力實(shí)現(xiàn)貫入，直徑為100mm ;
[0010] 連接桿，頂部采用螺絲與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀連接固定為整體，下部采用螺 絲形式與所述貫入頭連接為整體，用于為所述貫入頭提供貫入力。
[0011] 進(jìn)一步，所述盛樣桶通過(guò)底部設(shè)置的凹槽與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座 銜接穩(wěn)定。
[0012] 進(jìn)一步，所述貫入頭通過(guò)上部設(shè)置的螺絲與所述連接桿連接為整體。
[0013] 進(jìn)一步，所述連接桿的側(cè)部設(shè)置有位移傳感器固定旋鈕，安裝浙青混合料馬歇爾 試驗(yàn)儀自帶的位移傳感器，所述盛樣桶的側(cè)部設(shè)置有與位移傳感器頂部相接的平臺(tái)，使得 測(cè)試過(guò)程中位移傳感器頂部固定。
[0014] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試 驗(yàn)方法，該基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)方法包括以下步驟：
[0015] 步驟一，利用盛樣筒采用搗實(shí)法獲取成型粗集料試樣；
[0016] 步驟二，盛樣桶放置于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座上，在浙青混合料馬 歇爾試驗(yàn)儀上部固定連接桿和貫入頭，固定好位移傳感器；
[0017] 步驟三，開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，使貫入頭以5mm/min速度貫入粗集料，設(shè) 備自動(dòng)記錄貫入深度和貫入力；
[0018] 步驟四，采用貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，該貫入荷載越大，則集料 抵抗外力的能力越強(qiáng)，同時(shí)采用貫入曲線整體的排序作為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0019] 本發(fā)明提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方法，利用 盛樣筒采用搗實(shí)法獲取成型粗集料試樣，盛樣桶放置于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基 座上，在浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀上部固定連接桿和貫入頭，安裝浙青混合料馬歇爾試驗(yàn) 儀自帶的位移傳感器，開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，記錄貫入深度和貫入力，以貫入深度 9mm時(shí)的貫入荷載作為粗集料骨架強(qiáng)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)；前期試驗(yàn)已證明貫入深度為9mm時(shí)的 粗集料貫入荷載與浙青混合料抗車(chē)轍能力間有良好相關(guān)性，故本發(fā)明可對(duì)粗集料承力性能 進(jìn)行評(píng)價(jià)，為粗集料級(jí)配的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，進(jìn)而對(duì)浙青混合料高溫抗車(chē)轍性能進(jìn)行預(yù) 估，可改善混合料級(jí)配設(shè)計(jì)的有效性，并增強(qiáng)浙青混合料抗車(chē)轍能力，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng) 用價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的本發(fā)明實(shí)施例提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀 的粗集料貫入試驗(yàn)裝置的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的本發(fā)明實(shí)施例提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀 的粗集料貫入試驗(yàn)方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0022] 圖中：1、盛樣桶；11、凹槽；12、平臺(tái)；2、貫入頭；21、卡槽；3、連接桿；4、升降基座。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0024] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試 驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)。為了便于說(shuō)明，僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0025] 該基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置包括：
[0026] 盛樣桶1，安裝在浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座4上，用于盛放粗集料試 樣；
[0027] 貫入頭2,用于對(duì)盛樣桶1中成型的粗集料試樣施力實(shí)現(xiàn)貫入；
[0028] 連接桿3,頂部采用螺絲與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀連接固定，下部與貫入頭2連 接為整體，用于為貫入頭2提供貫入力。
[0029] 在本發(fā)明實(shí)施例中，盛樣桶1通過(guò)底部設(shè)置的凹槽11與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀 的升降基座4銜接固定。
[0030] 在本發(fā)明實(shí)施例中，貫入頭2通過(guò)上部設(shè)置的卡槽21與連接桿3螺絲形式連接為 整體。
[0031] 在本發(fā)明實(shí)施例中，連接桿3的側(cè)部設(shè)置有位移傳感器固定旋鈕，安裝浙青混合 料馬歇爾試驗(yàn)儀自帶的位移傳感器，盛樣桶1的側(cè)部設(shè)置有與位移傳感器頂部相接的平臺(tái) 12,測(cè)試過(guò)程中固定位移傳感器頂部。
[0032] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試 驗(yàn)方法的實(shí)現(xiàn)流程。
[0033] 該基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)方法包括以下步驟：
[0034] 步驟S201，利用盛樣筒1采用搗實(shí)法成型粗集料試樣；
[0035] 步驟S202,盛樣桶1放置于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座4上，在浙青混合 料馬歇爾試驗(yàn)儀上部固定連接桿3和貫入頭2,固定好位移傳感器；
[0036] 步驟S203,開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，使貫入頭以5mm/min速度貫入粗集料， 記錄貫入深度和貫入力。
[0037] 步驟S204,采用貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，該貫入荷載越大，則說(shuō) 明集料抵抗外力的能力越強(qiáng)。同時(shí)采用貫入曲線整體的排序作為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0038] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0039] 如圖1所示，本發(fā)明提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置 由盛樣桶1、貫入頭2及連接桿3構(gòu)成；
[0040] 連接桿3,頂部利用螺絲與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀連接為整體，側(cè)部有位移傳感 器固定旋鈕；
[0041] 貫入頭2,通過(guò)卡槽21與連接桿3以螺絲形式連為整體，對(duì)粗集料試樣施力實(shí)現(xiàn)貫 入；
[0042] 盛樣桶1，用于盛放粗集料試樣，底部帶有凹槽11可與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀 的升降基座4銜接，側(cè)部有平臺(tái)12,供位移傳感器頂部相接。
[0043] 本發(fā)明可對(duì)成型的粗集料進(jìn)行貫入測(cè)試，主要步驟包括：
[0044] 利用盛樣桶1，采用搗實(shí)法（T0309)成型集料試樣；
[0045] 將盛樣桶1放置于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀基座上，上部固定連接桿3和貫入頭 2,固定好位移傳感器；
[0046] 開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，使貫入頭以5mm/min速度貫入粗集料，記錄貫入 深度和貫入力。
[0047] 采用貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，該貫入荷載越大，則集料抵抗外 力的能力越強(qiáng)。同時(shí)采用貫入曲線整體的排序作為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)。
[0048] 利用本發(fā)明可對(duì)不同級(jí)配的粗集料承力性能進(jìn)行測(cè)試，而現(xiàn)有研究表明該性能與 浙青混合料抗車(chē)轍能力間具有良好的相關(guān)性，故本發(fā)明可用于粗集料級(jí)配的優(yōu)選，將有效 增強(qiáng)浙青混合料抗車(chē)轍能力，改善混合料級(jí)配設(shè)計(jì)的有效性。
[0049] 本發(fā)明提供了標(biāo)準(zhǔn)化的粗集料承力性能評(píng)價(jià)方法，可對(duì)成型的粗集料級(jí)配承受外 力的能力進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)浙青混合料高溫抗車(chē)轍性能進(jìn)行預(yù)估，為粗集料級(jí)配的設(shè) 計(jì)提供了篩選依據(jù)，并為浙青混合料配合比設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
[0050] 本發(fā)明實(shí)施例提供的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置及方 法，采用搗實(shí)法獲取成型粗集料試樣，將成型粗集料試樣放入盛樣桶1，盛樣桶1放置于浙 青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座4上，在浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀上部固定連接桿3和 貫入頭2,安裝浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀自帶的位移傳感器，開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn) 儀，記錄貫入深度和貫入力，以貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為粗集料骨架強(qiáng)度的評(píng)價(jià)指 標(biāo)；本發(fā)明可對(duì)粗集料承力性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，為粗集料級(jí)配的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，進(jìn)而對(duì)浙青 混合料高溫抗車(chē)轍性能進(jìn)行預(yù)估，可改善混合料級(jí)配設(shè)計(jì)的有效性，并增強(qiáng)浙青混合料抗 車(chē)轍能力，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
[0051] 以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置，其特征在于，該基于浙 青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置包括： 盛樣桶，安放在浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座上，用于盛放粗集料試樣，內(nèi)徑為 255mm，內(nèi)高 295mm，壁厚 5_ ； 貫入頭，用于對(duì)盛樣桶中成型的粗集料試樣施力實(shí)現(xiàn)貫入，直徑為100mm ; 連接桿，頂部采用螺絲與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀連接固定，下部采用螺絲與貫入頭 連接為整體，用于為貫入頭提供貫入力。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置，其特征 在于，所述盛樣桶通過(guò)底部設(shè)置的凹槽與浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座銜接穩(wěn)定。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置，其特征 在于，所述貫入頭通過(guò)頂部卡槽與所述連接桿底部螺絲連接為整體。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)裝置，其 特征在于，所述連接桿的側(cè)部設(shè)置有位移傳感器固定旋鈕，安裝浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀 自帶的位移傳感器，所述盛樣桶的側(cè)部設(shè)置有與位移傳感器頂部相接的平臺(tái)，測(cè)試過(guò)程中 固定位移傳感器頂部。
5. -種基于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)方法，其特征在于，該基于浙 青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的粗集料貫入試驗(yàn)方法包括以下步驟： 步驟一，利用盛樣筒采用搗實(shí)法獲取成型粗集料試樣； 步驟二，盛樣桶放置于浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀的升降基座上，在浙青混合料馬歇爾 試驗(yàn)儀上部固定連接桿和貫入頭，固定好位移傳感器； 步驟三，開(kāi)啟浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀，使貫入頭以5mm/min速度貫入粗集料，設(shè)備自 動(dòng)記錄貫入深度和貫入力； 步驟四，采用貫入深度9mm時(shí)的貫入荷載作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，該貫入荷載越大，則表示集料 抵抗外力的能力越強(qiáng)，同時(shí)采用貫入曲線整體的排序作為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01N33/42GK104090092SQ201410314547
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】李平, 魯學(xué)軍, 李國(guó)偉, 紀(jì)大勇, 唐海全, 曹恒濤, 熊保林 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)