一种沥青老化模拟装置的制作方法

技术领域

本发明属于沥青类试样用试验仪器技术领域，具体涉及一种沥青老化模拟装置。

背景技术：

沥青材料作为现代路面的主要胶结材料，很好地提升了路面的各种性能。但是其性能受多种因素的影响，特别是沥青的老化。影响沥青老化的因素包括空气氧化、轻质油分挥发、集料吸收和吸附等，其中集料作为沥青混合料的另一重要组成，其矿物特性是影响沥青老化的关键因素之一。

然而，现有的考虑集料影响的沥青老化室内模拟方法（即混合料老化方法）存在很大的不确定性，主要原因是无法消除不同集料级配、孔隙率等因素对老化结果的影响。另外，当需要测试老化后混合料所含沥青的各项路用性能时，需要进行沥青回收，而回收中的化学提取过程不仅破坏了沥青的原状形态，而且会对沥青造成二次老化，对实验结果影响非常大，极易对材料的比选及后续工程设计造成误导。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种结构紧凑、拆装方便、制作容易、安全可靠、实用性强的直接将集料矿物性能因素对沥青的影响设计在内的沥青老化模拟装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种沥青老化模拟装置，包括恒温箱、固定在恒温箱底面上的支架、固定在支架上用于容纳圆柱状岩芯的盛放容器；所述岩芯由集料制成、且盛放容器与岩芯之间放置沥青；所述恒温箱的侧面设有用于驱动圆柱状岩芯绕自身中心轴转动、从而不断接触沥青的转动马达。

优选的，所述盛放容器设为用于容纳岩芯自转的薄壁空心类半圆柱体；该类半圆柱体的截面为圆心角介于180°与240°之间的圆弧，并且类半圆柱体平行于箱体侧面的两端面带盖；所述盛放容器可拆卸的以圆弧面固定在支架上。

进一步的，所述盛放容器带盖的两端面上设有与岩芯紧贴的第一硅片，用于刮下岩芯表面的沥青；所述盛放容器的边缘附有距离岩芯1mm的第二硅片，保证粘附在岩芯上的沥青层厚度；所述岩芯的边缘与盛放容器外壁之间的距离为2mm，用于刮下的沥青的流动。

进一步的，所述恒温箱内设有温度传感器，所述恒温箱内的温度控制在163±0.5℃。

进一步的，所述恒温箱设为呈立方体状的通风烘箱，内有电热系统。

优选的，所述转动马达位于恒温箱侧面的中心处，且转动马达的转速为12~16转/min。

优选的，所述岩芯的中心轴贯穿有供转动马达输出轴穿过的截面为正方形的孔芯。

优选的，所述支架包括托盘及固设在托盘上用于支撑盛放容器的四根金属柱。

优选的，在恒温箱门上设有便于观察内部情况的双层耐热玻璃窗。

本发明的有益效果在于：

1）、本发明装置通过圆柱状岩芯在转动过程中与沥青不断接触反应，能够很好的模拟沥青与混合料之间的胶附及沥青的老化作用，并方便对沥青老化后各项性能指标进行测定和评价；特别适用于评价各类集料矿物特性对不同沥青老化性能的影响。

2）、本发明装置相比于现有技术从沥青混合料中提取老化的沥青再进行测定简单很多，而且避免了沥青二次老化带来的实验影响，试验更加简单准确。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为本发明内部岩芯及盛放容器的结构示意图。

图4为本发明支架结构示意图。

图中标注符号的含义如下：

1.恒温箱；10.温度传感器；2.支架； 20.金属柱 ；3.盛放容器；4.岩芯；

5.转动马达；6.第一硅片；7.第二硅片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图中所有的尺寸标示单位均为mm。

如图1所示，为一种沥青老化模拟装置，包括恒温箱1、固定在恒温箱1底面上的支架2、固定在支架2上用于容纳圆柱状岩芯4的盛放容器3；所述岩芯4由集料制成、且盛放容器3与岩芯4之间放置沥青；所述恒温箱1的侧面设有用于驱动圆柱状岩芯4绕自身中心轴转动、从而不断接触沥青的转动马达5。

结合图2所示，盛放容器3设为用于容纳岩芯4自转的薄壁空心类半圆柱体；该类半圆柱体的截面为圆心角介于180°与240°之间的圆弧，并且类半圆柱体平行于箱体侧面的两端面带盖；所述盛放容器3可拆卸的以圆弧面固定在支架2上。

结合图3所示，盛放容器3带盖的两端面上贯设与岩芯4紧贴的第一硅片6，用于刮下岩芯4表面的沥青，使沥青流到容器内；所述盛放容器3的边缘附有距离岩芯1mm的第二硅片7，保证粘附在岩芯4上的沥青层厚度，并且所述岩芯4的边缘与盛放容器3外壁之间的距离为2mm，用于刮下的沥青的流动。

恒温箱1内设有温度传感器10，所述恒温箱1内的温度控制在163±0.5℃，保证沥青具有较好的流动性。

其中，恒温箱1设为呈立方体状的通风烘箱，内有电热系统。转动马达5位于恒温箱1侧面的中心处，且转动马达5的转速为15转/min。结合图4所示，支架2包括托盘21及固设在托盘21上用于支撑盛放容器3的四根金属柱20。

具体的，恒温箱1关好门后内部尺寸长480mm、宽445±13mm、高380mm。恒温箱门上有一双层耐热玻璃窗，其宽为305～380mm,高203～229mm；可通过此窗观察内部情况。岩芯为一直径为100mm，高为200mm圆柱体，且岩芯4的中心轴贯穿有供转动马达5输出轴穿过的截面为正方形的孔芯40，正方形边长为10mm（正方形孔芯可以方便岩芯能更好的转动，如果是圆孔的话，有可能转动的输出轴与岩芯会发生相对转动而影响模拟的老化过程）。

下面对本装置的工作原理作出如下的详细说明。

通过将不同的集料制作成圆柱状岩芯，使圆柱状岩芯4在转动马达5的作用下匀速缓慢的转动，并且在转动的过程中不断接触沥青，从而模拟不同集料影响的沥青老化试验。实验过程中，控制恒温箱1内的温度控制在163±0.5℃，保证沥青处于液态，具有较好的流动性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。