一种沥青混合料车辙试件成型试验模具的制作方法

本发明属于公路沥青路面使用性能评价的室内试验仪器技术领域，涉及一种分离式沥青混合料车辙试件成型试验模具，具体涉及一种沥青混合料车辙试件成型试验模具。

背景技术：

沥青混合料是一种典型的粘弹性材料，其物理力学性能与温度和荷载作用时间密切相关。由于材料的粘弹特性和影响沥青路面高温性能因素的多样性，使得沥青路面结构的车辙病害成为一个世界性的难题，而沥青路面永久变形(车辙等)的研究一直都是道路研究者关注的热点问题。

沥青混合料车辙试验用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力，供配合比设计的高温稳定性检验使用。它的最大特点是模拟在高温不利季节，沥青路面受到车辆荷载重复作用后，抵抗车辙变形等病害的能力。因此，车辙试验结果直接关系到配合比设计的成败。在试验过程中，影响车辙试验结果的因素很多，以车辙试件的制作最为关键。

在传统的车辙试件制作过程中选用的车辙成型模具是由一块底板和四块侧板通过螺栓固定连接形成的300mm×300mm×50mm的容器，其主要存在的问题主要有：

1)保温效果较差，车辙试件成型试验模具由高碳钢或工具钢制成，导热速度快，而且车辙试件从开始装模到放入成型机碾轮下方就位需要5～6min，这个过程温度损失约15～20℃，碾压次数一般需要12个往返(24次)可达到要求，这个过程温度又会损失约10～15℃，导致试件成型温度难以观测和控制，并且与实际施工过程中的摊铺温度有较大差异；

2)传统的车辙试样模具在试件成型过程中，模具的侧板和四块侧板底板易与沥青混合料试件发生粘结，为了脱模会在模具底部加铺一张普通纸(或者报纸)使模具底板及侧板均被纸隔离，这样导致脱模出来的沥青混合料试样上粘结有纸张且难以清除彻底，从而对试样的各项性能测试结果造成影响，而且在操作过程中费时费力影响工作效率和质量；

3)目前常用的车辙试件成型试验模具的四块侧板和底板通过多个六角螺栓固定，在利用该车辙成型模具制备沥青混合料试件时，大小调节需要调节各六角螺栓，在经过一段时间的使用后模具连接部位会产生松动，脱模的过程费时费力并且容易对沥青混合料试件造成损坏影响试件各项性能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种使用方便、结构简单、易于操作的分离式沥青混合料车辙试件成型试验模具，该模具具有保温效果好、防粘结、可快速拆卸的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案：

一种沥青混合料车辙试件成型试验模具，包括相配合的上分离槽和下分离槽，上分离槽和下分离槽通过滑动锁定装置相连后形成敞口容器，上分离槽内壁上设置有若干温度传感器，上分离槽和下分离槽的内壁均设置有防粘涂层，上分离槽和下分离槽的外壁和底面均设置有高温隔热保温涂层。

上分离槽的侧壁上设置有阶梯状结构，并且阶梯状结构的上部开设有若干固定轴插孔，下分离槽与上分离槽相对的侧壁上同样设置有阶梯状结构，阶梯状结构的上部设置有固定轴。

固定轴插孔设置在上分离槽的中部，且间距为10mm。

每个固定轴插孔直径为5mm，深度为15mm。

若干温度传感器沿上分离槽内壁从上向下依次设置，并且温度传感器的数量为3个。

3个温度传感器距离上分离槽底面的距离分别为5mm、25mm、45mm。

上分离槽侧壁上设置有与温度传感器相连接的温度显示器。

滑动锁定装置设置在下分离槽上。

滑动锁定装置包括锁定槽、滑动式锁定插头和锁孔，滑动式锁定插头设置在锁定槽中并能够滑动，将滑动式锁定插头推入锁孔中，进行锁定，将滑动式锁定插头从锁孔中推出，进行解锁。

上分离槽和下分离槽的侧壁分别设置有隔热把手；敞口容器的长为300mm，宽为300mm，高为50mm。

与现有技术相比，本发明的分离式沥青混合料车辙试件成型模具具有以下有益效果：

(1)本发明中高温隔热保温涂层具有很高的热反射性及优异的辐射性能和热阻隔性能，对于高温设备和管道设备能保持大部分的热量不流失，使本模具保温效果较现有模具相比更加优良，并且能精准动态显示沥青混合料车辙试件成型试验过程中不同高度的温度，使得试件成型过程中温度波动范围较小，减少试验误差，确保试件成型温度符合规范要求；

(2)本发明通过在上分离槽和下分离槽的内壁均设置有防粘涂层，上分离槽和下分离槽的外壁和底面均设置有高温隔热保温涂层，可有效防止模具和沥青混合料在试件成型过程中发生的粘结现象，并且省去在模具底部加铺纸张(报纸)的环节，使试验过程变得更加简洁，省时省力，在脱模完成后不会发生试件表面粘结纸张的现象，并且使脱模过程变得更加方便；

(3)本发明可以快速实现成型完成后的脱模工序，只需要将下分离槽的滑动锁定装置打开，即可将上分离槽与下分离槽分离，克服了使用橡胶锤敲打底板取模的弊端，脱模效率明显提高并对试件的扰动较小，减少脱模过程中的操作对试件各项性能的影响。

附图说明

图1为本发明模具外观整体结构示意图。

图2为本发明模具的底面的平面示意图；

图3为本发明模具的滑动锁定装置示意图。

图中，1为上分离槽，2为下分离槽，3为隔热把手，4为固定轴插孔、5为固定轴、6为温度传感器、7为动态温度显示器、8为防粘涂层、9为高温隔热保温涂层、10为滑动锁定装置。11为锁定槽、12为滑动式锁定插头、13为锁孔。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

如图1和图2所示，一种分离式沥青混合料车辙试件成型模具，包括上分离槽1、下分离槽2、隔热把手3、固定轴插孔4、固定轴5、温度传感器6、动态温度显示器7、防粘涂层8、高温隔热保温涂层9、滑动锁定装置10。其中滑动锁定装置10包括锁定槽11、滑动式锁定插头12和锁孔13。其中，上分离槽和下分离槽均是由三块侧板和一块底板焊接组成的簸箕状结构，连接后可组成上部开口的沥青混合料车辙试件成型模具。上分离槽1和下分离槽2通过滑动锁定装置10相连后形成敞口容器，敞口容器的长为300mm，宽为300mm，高为50mm。滑动锁定装置10设置在下分离槽2上。

参见图3，滑动锁定装置10包括锁定槽11、滑动式锁定插头12和锁孔13。滑动式锁定插头12设置在锁定槽11中并能够滑动，将滑动式锁定插头12推入锁孔13中，进行锁定，将滑动式锁定插头12从锁孔13中推出，进行解锁。

上分离槽1内壁上设置有若干温度传感器6，若干温度传感器6沿上分离槽1内壁从上向下依次设置，并且温度传感器的数量为3个，3个温度传感器6距离上分离槽底面的距离分别为5mm、25mm、45mm，每个温度传感器的有效量程为-5℃～300℃，并且可精确到0.1℃。

上分离槽1和下分离槽2的内壁均设置有防粘涂层8。防粘涂层8采用聚四氟乙烯涂层或陶瓷涂层，可有效防止沥青混合料与模具接触过程中发生的粘结现象。

上分离槽1和下分离槽2的外壁和底面均设置有高温隔热保温涂层9。高温隔热保温涂层9采用高温无压喷涂的方式喷涂在上分离槽和下分离槽外壁和底面，该高温隔热保温涂层为复合硅酸盐隔热保温涂料，该复合硅酸盐隔热保温涂料是以多种含铝、镁硅酸盐非金属矿物纤维为原料掺杂一定数量的辅助原料和填充剂，并加入化学添加剂制成的一种隔热保温涂料，是一种商品化的产品。制备好的涂料采用刷涂或涂抹于保温设备上干燥、固化成型后，可形成一种联结固体基质的、封闭气孔网状结构的、静电型的无机隔热保温涂层。该复合硅酸盐隔热保温涂料具有优异的隔热保温效果和高温化学稳定性和耐腐蚀性，而且经济节能。

上分离槽1的侧壁上设置有阶梯状结构，并且阶梯状结构的上部开设有二个锁孔和三个固定轴插孔4，固定轴插孔4设置在上分离槽1的中部，且间距为10mm，每个固定轴插孔直径为5mm，深度为15mm。若干固定轴对称分布在下分离槽2中间位置，位置和尺寸与固定轴插孔相对应，确保上分离槽1与下分离槽2能够精准咬合并在沥青混合料车辙试件成型过程中不发生错动。

下分离槽2与上分离槽1相对的侧壁上同样设置有阶梯状结构，阶梯状结构的上部设置有与固定轴插孔4相匹配的固定轴5。

上分离槽1侧壁上设置有与温度传感器6相连接的温度显示器7，可动态显示模具内壁3个不同高度点的温度并上分离槽1侧壁上开设有可拆卸式锂电池插槽。

上分离槽1和下分离槽2的侧壁分别设置有一个矩形隔热把手3。

本发明的沥青混合料车辙试件成型试验模具的使用方法为：在本发明试件成型实验过程中，将固定轴插孔4与固定轴5紧密咬合后，使上分离槽1与下分离槽2上下结合，将滑动式锁定插头12在锁定槽11中推入锁孔13，使上分离槽1与下分离槽2位置锁定，形成敞口成型模具，打开动态温度显示器7，把模具加热到指定温度后将沥青混合料装入模具并夯实，高温隔热保温涂层9可有效防止模具和沥青混合料温度在成型过程中的下降，温度传感器6测试沥青混合料不同高度温度并显示在动态温度显示器7上，符合压实温度后通过隔热把手3将模具置于轮碾机平台并开始碾压，碾压过程中通过动态温度显示器7观察试件温度变化，将每块沥青混合料试件的实际成型温度区间和碾压次数记录在标签上并将其粘贴在成型完成后试件表面，关闭动态温度显示器7，待试件温度在室温下冷却下来后，打开滑动锁定装置10(方法与上述锁定方法相同)，防粘涂层8可防止沥青混合料与模具之间发生的粘结现象，通过手拉上分离槽1和下分离槽2两端的隔热把手3将两分离槽分离，取出沥青混合料试件。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。