一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置的制作方法

1.本实用新型涉及荷载施加装置，尤其涉及一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置。


背景技术：

2.浇注式沥青混合料是指在高温(220℃-260℃)下拌和，依靠混合料自身的流动性摊铺成型无须碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量、空隙率小于1％的沥青混合料。
3.浇注式沥青混合料贯入度试验仪，则是一种采用一定规格的贯入杆、将被测试样加热保温到一定的温度、对贯入杆施加规定的荷载条件后，测试贯入杆深入被测试样的贯入度的专门仪器。测试所得的贯入度，用以评价浇注式沥青混合料的高温稳定性；用以进行浇注式沥青混合料的配合比设计；以及用以对浇注式沥青混合料的品质管理。
4.在该仪器测试过程中，有一项操作是“对贯入杆施加规定的荷载”，使贯入杆能深入被测试样。通常，荷载施加装置的结构示意图见图1所示。
5.图1中：
6.底座a1，本荷载施加装置的底座。
7.试验框架a2，安装在底座a1上，在试验框架a2上装有滑杆套a8。
8.恒温浴a3，是被测试样a9的加热恒温水浴，试验时水浴温度为40℃。
9.水位线a4，恒温浴a3的水位线。
10.荷载a5，本荷载施加装置的施加荷载，规定荷载是50kg。
11.加载平台a6，是荷载a5的加载平台，其底部与贯入杆a7固定。
12.贯入杆a7，本荷载施加装置的贯入杆，其上端固定安装在加载平台a6的底部。钢制，直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑。贯入杆a7和与其固定在一起的加载平台a6的总重量为2.5kg。
13.滑杆套a8，固定在试验框架a2上，一方面内部光滑，贯入杆a7可在其中无阻尼滑动；另一方面，可以将贯入杆a7锁住。
14.试样a9，是按试验规定拌和、加热、成型、保温后的被测试样。
15.试模a10，按规定制作的试模，复合金属制，规格是：内边缘(70.5
±
0.5)mm。
16.上述浇注式沥青混合料荷载施加装置的结构存在如下缺陷和不足：
17.1、采用手工方式施加荷载，每次试验都需要将固定重量的荷载，用手工方式放上和取下一次，具有方法原始，工艺落后的不足。
18.2、按照试验规范要求，荷载总重量达50kg，每一次试验都要用手工方式将荷载放上和取下一次，是一种纯体力的劳动，对操作者而言，具有工作辛苦、劳动强度大的不足。
19.3、因每一次的试验，都要将荷载放上和取下一次，需要花费一定的时间，会影响试验的周期，具有试验效率低的不足。
20.因此，研发一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

21.本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，将人工手动施加荷载的工作，改由气缸自动加载完成。
22.本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，包括底座，底座上安装有试验框架和恒温浴，恒温浴内装有试模，试模中装有试样；所述试验框架上安装有一气动贯入装置。
23.进一步地，所述气动贯入装置包括滑杆套、贯入杆和加载气缸，所述滑杆套固定在试验框架中部横梁，贯入杆穿设于滑杆套中；所述加载气缸的施力输出端设有一荷载施力头，且加载气缸固定在试验框架上部横梁，加载气缸的荷载施力头与贯入杆上端接触。
24.进一步地，所述贯入杆由钢材料制成，贯入杆直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑；所述贯入杆的总重量为2.5kg。
25.进一步地，所述气动贯入装置至少为一组。
26.进一步地，本实用新型的一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，还包含一控制器，控制器连接并控制加载气缸。
27.本实用新型各组成部件的特点如下：
28.底座，本自动荷载施加装置的底座。
29.试验框架，安装在底座上，在试验框架的上部横梁装有加载气缸；在试验框架的中部横梁装有滑杆套。
30.恒温浴，是被测试样的加热恒温水浴，试验时水浴温度为40℃。
31.水位线，恒温浴的水位线。
32.加载气缸，安装在试验框架的上部横梁上。本加载气缸与外部气源、自动调压阀、自动压力检测显示装置、自动稳压装置等共同组成自动荷载施加系统，并由本加载气缸具体执行。
33.荷载施力头，加载气缸的施力端，由本荷载施力头对贯入杆施加荷载，荷载可自动稳定在50kg。
34.贯入杆，本自动荷载施加装置的贯入杆，其上端与荷载施力头接触。钢制，直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑。贯入杆的总重量为2.5kg。
35.滑杆套，安装在试验框架的中部横梁上，一方面要求其内部光滑，贯入杆可在其中无阻尼滑动；另一方面，需要时可以将贯入杆锁住。
36.试样，按试验规定拌和、加热、成型、保温后的被测试样。
37.试模，按规定制作的试模，复合金属材料制成，规格是：内边缘(70.5
±
0.5)mm。
38.本实用新型的实施方式：
39.1、将恒温浴的水浴温度控制并恒定在40℃。
40.2、试模中放置好已经按规定的要求处理好了的试样，并按水位线的要求控制好恒温浴的液位。
41.3、按图2所示放置好贯入杆，使贯入杆在无荷载、无阻尼的情况下，将其下端置于试模中的试样的上端面。
42.4、静置10min，将此时的贯入深度作为后续测量的零点——即测量值清零。
43.5、在无冲击的情况下，将加载气缸的荷载施力头与贯入杆接触。
44.6、向贯入杆施加恒定的、50kg的荷载。并记下贯入杆在1min、2min、3min、5min、10min、20min、30min、60min时在试样中的贯入深度。
45.7、将30min时的测量值作为试样的贯入度，将60min时的测量值与30min时的测量值之差，作为试样的贯入度增量。同一试样，至少平行试验3次。
46.8、将试验获取的测量结果，按试验标准规定的要求和方法，对被测试样进行基于贯入度试验的分析和评判。
47.本实用新型与现有技术相比的优点是：
48.1、具有加载方便、工艺先进的优势：
49.本实用新型采用了自动荷载施加装置，由本实用新型自带的加载气缸，自动完成对沥青混合料试样施加荷载，具有加载方便、工艺先进的优势。
50.2、具有操作简单、劳动强度小的优势：
51.本实用新型采用了自动荷载施加装置，摈弃了人工施加荷载的操作，自动完成对沥青混合料试样施加荷载，具有操作简单、操作者劳动强度小的优势。
52.3、具有提高试验效率的优势：
53.本实用新型由自动荷载施加装置，替代了原来的手动荷载放上、取下的操作，荷载自动施加和释放的时间，比较手动荷载放上、取下的时间大大缩短，可缩短每一次试验的总时间，具有提高试验效率的优势。
54.4、具有提升仪器技术档次的优势：
55.本实用新型应用于浇注式沥青混合料贯入度试验仪器后，即可实现自动荷载施加，可使荷载加载方便、操作简单、减轻操作者劳动强度、提高试验的效率等，具有提升仪器技术档次的优势。
附图说明
56.图1是现有荷载施加装置的结构示意图。
57.图2是本实用新型的结构示意图。
58.图3是本实用新型的应用实例结构示意图。
具体实施方式
59.下面结合附图对本实用新型进一步详述。
60.如图2所示，一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，包括底座b1，底座b1上安装有试验框架b2和恒温浴b3，恒温浴b3内装有试模b10，试模b10中装有试样b9；所述试验框架b2上安装有一气动贯入装置。
61.进一步地，所述气动贯入装置包括滑杆套b8、贯入杆b7和加载气缸b5，所述滑杆套b8固定在试验框架b2中部横梁，贯入杆b7穿设于滑杆套b8中；所述加载气缸b5的施力输出端设有一荷载施力头b6，且加载气缸b5固定在试验框架b2上部横梁，加载气缸b5的荷载施力头b6与贯入杆b7上端接触。
62.进一步地，所述贯入杆b7由钢材料制成，贯入杆b7直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑；所述贯入杆b7的总重量为2.5kg。
63.进一步地，所述气动贯入装置至少为一组。
64.进一步地，本实用新型的一种浇注式沥青混合料贯入度试验的自动荷载施加装置，还包含一控制器，控制器连接并控制加载气缸b5。
65.本实用新型各组成部件的特点如下：
66.底座b1，本自动荷载施加装置的底座。
67.试验框架b2，安装在底座b1上，在试验框架b2的上部横梁装有加载气缸b5；在试验框架b2的中部横梁装有滑杆套b8。
68.恒温浴b3，是被测试样b9的加热恒温水浴，试验时水浴温度为40℃。
69.水位线b4，恒温浴b3的水位线。
70.加载气缸b5，安装在试验框架b2的上部横梁上。本加载气缸b5与外部气源、自动调压阀、自动压力检测显示装置、自动稳压装置等共同组成自动荷载施加系统，并由本加载气缸b5具体执行。
71.荷载施力头b6，加载气缸b5的施力端，由本荷载施力头b6对贯入杆施加荷载，荷载可自动稳定在50kg。
72.贯入杆b7，本自动荷载施加装置的贯入杆，其上端与荷载施力头b6接触。钢制，直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑。贯入杆b7的总重量为2.5kg。
73.滑杆套b8，安装在试验框架b2的中部横梁上，一方面要求其内部光滑，贯入杆b7可在其中无阻尼滑动；另一方面，需要时可以将贯入杆b7锁住。
74.试样b9，按试验规定拌和、加热、成型、保温后的被测试样。
75.试模b10，按规定制作的试模，复合金属材料制成，规格是：内边缘(70.5
±
0.5)mm。
76.本实用新型的实施方式：
77.1、将恒温浴b3的水浴温度控制并恒定在40℃。
78.2、试模b10中放置好已经按规定的要求处理好了的试样b9，并按水位线b4的要求控制好恒温浴b3的液位。
79.3、按图2所示放置好贯入杆b7，使贯入杆b7在无荷载、无阻尼的情况下，将其下端置于试模b10中的试样b9的上端面。
80.4、静置10min，将此时的贯入深度作为后续测量的零点——即测量值清零。
81.5、在无冲击的情况下，将加载气缸b5的荷载施力头b6与贯入杆b7接触。
82.6、向贯入杆b7施加恒定的、50kg的荷载。并记下贯入杆b7在1min、2min、3min、5min、10min、20min、30min、60min时在试样b9中的贯入深度。
83.7、将30min时的测量值作为试样b9的贯入度，将60min时的测量值与30min时的测量值之差，作为试样b9的贯入度增量。同一试样，至少平行试验3次。
84.8、将试验获取的测量结果，按试验标准规定的要求和方法，对被测试样b9进行基于贯入度试验的分析和评判。
85.本实用新型的具体应用实例：
86.本实用新型的实例示意图见图3所示。这是一台公路工程建设中的浇注式沥青混合料贯入度试验仪器(以下称仪器)。本仪器的贯入度试验装置共3套，符合试验规范要求的同一试样至少平行试验3次的要求。图3中：
87.工作台面c1，本仪器的工作台面。
88.电气控制箱c2，内置水浴的控温、循环等装置，与加载气缸c5相关的自动调压阀、
自动压力检测装置、加载压力自动稳定等器件。
89.试验框架c3，本仪器的荷载施加装置的安装框架，其框架上部横梁和中部横梁均装有相关器件。
90.滑杆套c4，共3个，安装在试验框架c3的中部横梁上，一方面要求其内部光滑，贯入杆c7可在其中无阻尼滑动；另一方面，需要时可以将贯入杆c7锁住。
91.加载气缸c5，共3个，安装在试验框架c3的上部横梁上。本加载气缸c5与外部气源、电气控制箱c2内的自动压力检测装置、加载压力自动稳定装置等，共同组成自动荷载施加系统，并由本加载气缸c5具体执行。
92.位移传感器c6，共3个，用直角安装架安装在试验框架c3的上部横梁上，检测点位于贯入杆c7的上端平坦处，检测试验时贯入杆c7的贯入试样c10的深度。
93.贯入杆c7，本仪器对试样10施加荷载的贯入杆，其上端平坦处与加载气缸c5的施力头接触。贯入杆c7钢制，直径为25.2mm
±
0.1mm，其贯入端底部平整光滑，总重量为2.5kg。
94.恒温浴c8，安装于工作台面c1上，是被测试样c10的加热恒温水浴，试验时水浴温度为40℃。
95.水位线c9，恒温浴c8的水位线。
96.试样c10，共3件，按试验规定拌和、加热、成型、保温后的被测试样。
97.试模c11，共3个，按规定制作的试模，复合金属材料制成，规格是：内边缘(70.5
±
0.5)mm。
98.控制器c12，由工控机组成，是本仪器的操作控制器。就本实用新型而言，主要完成荷载力施加的一系列工作——如荷载的设定；荷载的施加；荷载施加后1min、2min、3min、5min、10min、20min、30min、60min时间段的贯入深度检测；等等。
99.本具体应用实例的工作过程如下：
100.1、将仪器放置于牢固、平整的地坪上。
101.2、按要求连接好仪器的工作电源，在恒温水浴中加注清洁的水。
102.3、按试验规定的要求，拌和、加热、成型、保温被测试样。
103.4、开启仪器工作电源，在控制面板上将恒温浴的水浴温度控制并恒定在40℃，设置好荷载压力50kg。
104.5、在各试模中放置好已经按规定的要求处理好了的试样，并按水浴的水位线要求控制好恒温浴的液位。
105.6、按图3所示放置好各贯入杆，使贯入杆在无荷载、无阻尼的情况下，将其下端置于试模中的试样的表面。
106.7、将各位移传感器的触点置于贯入杆上端的平坦处，并在控制器上将3个位移传感器的读数全部清零。
107.8、静置10min后，将此时的贯入深度作为后续测量的零点——再次在控制器上将3个位移传感器的读数全部清零。
108.9、在无冲击的情况下，将三个加载气缸的荷载施力头与贯入杆上端的平坦处接触。
109.10、在控制器上，操作向3个贯入杆施加恒定的、50kg的荷载，并自动记录下各贯入杆在1min、2min、3min、5min、10min、20min、30min、60min时的贯入深度，且在控制器上显示。
110.11、将获取的检测数据按试验标准规定的要求和方法，进行基于贯入度试验的分析和评判，并把分析评判结果在控制器上显示。
111.本实例可满足本实用新型所叙述的浇注式沥青混合料贯入度试验的荷载自动施加要求，可实现荷载加载工艺先进、操作简单方便、提高试验效率、提升仪器技术档次的目的。
112.本实用新型采用自动加载方式，解决荷载施加方法原始，工艺落后的问题。摒弃人工施加操作，解决操作者工作辛苦、劳动强度大的问题。缩短试验周期，解决试验效率低的问题。
113.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。