本实用新型属于沥青混合料试验设备创新领域，具体涉及一种车辙板试件脱模机及试模。
背景技术：
：根据JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，轮碾法适用于长300mm×宽300mm×厚50-100mm板块状试件的成型。在混合料板式试件成型前，需要在试模内部铺一张裁好的报纸，使得试模的底面和侧面均被纸隔离，方便后续脱模工作。现在试验中选用的试模是由高碳钢或工具钢制成，试模的四个侧板通过螺栓两两连接在一起，并分别与底板构成一个整体。在对车辙试件进行脱模时，需要将螺栓一一拧松，由于沥青的粘附性较大，所以需要使用小型击实锤进行敲打试模以助于脱模工作的顺利进行。经过大量试验发现，上述试验过程后，会产生大量沾有沥青的废纸，而这些废纸难以进行回收利用，造成纸张的浪费和环境的污染；通过螺栓松紧的原理进行脱模容易使螺栓产生变形或者在螺栓上粘上沥青等都会影响试模下一次的使用，严重影响试件成型的质量且每次脱模都需要频繁的拧下螺栓和拧上螺栓，浪费时间；另外用小型击实锤的长期敲打，会造成试模的损坏以及影响板式车辙试件的内部的构造，影响试验结果的精确性。技术实现要素：为了解决现有技术中造成纸张浪费和环境污染，使用螺栓固定试模时需要频繁的拧取螺栓浪费时间，螺栓上粘上沥青下一次的使用时严重影响试件成型的质量，用小型击实锤的长期敲打，会造成试模的损坏以及影响板式车辙试件的内部的构造，影响试验结果的精确性的问题，本实用新型提供一种车辙试件脱模机及试模。一种车辙板试件脱模机，包括壳体，在壳体内部设置有升降装置、施力装置、传力装置和限位装置；升降装置与施力装置均竖直平行设置且通过传力装置连接；升降装置通过传力装置为施力装置提供竖直方向运动的动力；所述的限位装置包括支撑框架和安装在支撑框架上的试模安装台，试模安装台设置在施力装置的正上方用来固定试模；施力装置包括被动传动轴和推力板，推力板设置在被动传动轴的上端且其中心位置通过轴承与被动传动轴相连，轴承使得推力板和被动传动轴一起做竖直方向上运动同时不随被动传动轴旋转，升降装置带动被动传动轴竖直向上运动，推力板给试件竖直向上的力使得试件从试模内推出。升降装置包括施力转盘、主体骨架和主动传动轴，所述的施力转盘安装在主动传动轴的上端，所述的主动传动轴的圆周表面设置有螺纹，主动传动轴安装在主体骨架上且主动传动轴与主体骨架上的上横梁、中横梁和下横梁的接触处通过螺纹连接。被动传动轴的圆周表面设置有螺纹，被动传动轴与支撑框架上的第一固定板、第二固定板和第三固定板的接触处均采用螺纹连接，第三固定板和主体骨架上的下横梁固连。传力装置包括主齿轮、次齿轮和链条，主齿轮和次齿轮分别安装在主动传动轴和被动传动轴上，主齿轮和次齿轮之间通过链条连接。试模安装台包括第一底板，在第一底板的上表面设置有第一矩形框，第一矩形框的四个角处均设置有插销孔，所述的第一底板的中心设置有第一通孔，该第一通孔的形状、大小和所述的推力板的相同，第一通孔的位置和推力板的位置在竖直方向上相对应。主齿轮的半径大于次齿轮的半径。支撑框架和主体骨架采用钢板焊接而成。在第二底板的上表面设置有第二矩形框，在第二矩形框其中的一条边框及其对面的边框上设置有空心管，第二底板的中心位置处设有第二通孔，该第二通孔的形状、大小和推力板的相同；所述的上覆底板的面积和第二底板的面积相等，所述的第二矩形框的边长小于第一矩形框。插销配合试模上的空心管和脱模机上插销孔用来将试模固定在脱模机上。第二矩形框的另外两条边的中心位置处铰接有把手。以上技术方案和现有技术效果相比具有以下技术效果：1、本实用新型采用升降装置与施力装置配合，通过手动控制升降装置给施力装置提供竖直向上的力，通过推力板(11)对试件均匀施力，实现无损脱模，且主传动轮的半径大于次传动轮的半径，这样使得人给施力装置施加力时候更加省力。2、本实用新型在试模和脱模机固定时，采用螺栓固定，避免了传统脱模过程重复拧下、拧上螺栓的繁琐过程，节省了时间和人力，提高了脱模效率；克服了使用橡胶锤敲打取模的弊端，使得取出的试模更加完整，试验结论更加精确，同时避免了使用废纸，节约资源且环境无污染。3、本实用新型通过在试模的边框上设置把手，在脱模过程中方便人拿取，且把手与边框通过铰接，在安装试模时不浪费脱模机上的空间，使得试模的固定更加稳固。附图说明图1为本实用新型的整体示意图；图2为本实用新型的内部结构示意图；图3为本实用新型施力装置结构示意图；图4为本实用新型试模结构示意图；图中各标号表示的含义为：1-施力转盘，2-上横梁，3-主动传动轴，4-主齿轮，5-被动传动轴，6-插销孔，7-第一通孔，8-第一底板，9-链条，10-次齿轮，11-推力板，12-中横梁，13-下横梁，14-第一固定板，15-第二固定板，16-第三固定板，17-轴承，18-第二底板，19-空心管，20-把手。具体实施方式本实用新型提供的车辙板试件脱模机，如图1、图2所示，包括壳体，在壳体内部设置有升降装置、施力装置、传力装置和限位装置；升降装置与施力装置均竖直平行设置且通过传力装置连接，升降装置通过传力装置为施力装置提供竖直方向运动的动力；限位装置包括支撑框架和安装在支撑框架上的试模安装台，试模安装台设置在施力装置的正上方用来固定试模；如图3，施力装置包括被动传动轴5和推力板11，推力板11设置在被动传动轴5的上端且其中心位置通过轴承17与被动传动轴5相连，轴承17使得推力板11可以和被动传动轴5一起做竖直方向上运动同时不随被动传动轴5旋转，升降装置带动被动传动轴5竖直向上运动，推力板11给试件竖直向上的力使得试件从试模内推出。升降装置包括施力转盘1、主体骨架和主动传动轴3，施力转盘1安装在主动传动轴3的上端，主动传动轴3的圆周表面设置有螺纹，主动传动轴3安装在主体骨架上且主动传动轴3与主体骨架上的上横梁2、中横梁12和下横梁13的接触处通过螺纹连接。被动传动轴5的圆周表面设置有螺纹，被动传动轴5与支撑框架上的第一固定板14、第二固定板15和第三固定板16的接触处均采用螺纹连接，第三固定板16和主体骨架上的下横梁13固连。传力装置包括主齿轮4、次齿轮10和链条9，主齿轮4和次齿轮10分别安装在主动传动轴3和被动传动轴5上，主齿轮4和次齿轮10之间通过链条9连接。试模安装台包括第一底板8，在第一底板8的四安装周设置有第一矩形框，第一矩形框的四个角处均设置有插销孔6，第一底板8的中心设置有第一通孔7，该第一通孔7的形状、大小和所述的推力板11的相同，第一通孔7的位置和推力板11的位置在竖直方向上相对应。优选的，主齿轮4的半径大于次齿轮10的半径。优选的，支撑框架和主体骨架采用钢板焊接而成。一种和本实用新型的车辙试件脱模机配合使用的试模，如图4，包括第二底板18和上覆底板，在第二底板18的四周设置有第二矩形框，在第二矩形框的一条边框及其对面的边框上设置有空心管19，在第二底板18的中心位置处设有第二通孔，该第二通孔的形状、大小和推力板11的相同；上覆底板的面积和第二底板18的面积相等，第二矩形框的边长小于第一矩形框。本实用新型还包括插销，插销配合试模上的空心管19和脱模机上插销孔6用来将试模固定在脱模机上。在第二矩形框的另外两个矩形边框的中心位置处铰接有把手。以下是实用新型人给出的具体实验过程：1、沥青混合料车辙试件的制作本实施例中，车辙试件的成型采用常规国产轮碾成型机，试模为本实用新型所设计车辙试模。(1)准备工作1)进行车辙板试件沥青混合料的配合比设计。2)确定成型沥青混合料车辙试件的拌和及压实温度。3)按配方准备矿料和沥青，将各种规格的矿料置于105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重(一般不少于4h)。根据情况，粗集料可先用水冲洗干净后烘干，也可将粗细集料过筛后用水冲洗再烘干备用。4)将烘干分级的粗、细集料，按试件设计级配要求称取质量并混合均匀，置烘箱中预热至沥青拌和温度以上15℃备用，矿粉单独加热，沥青用恒温烘箱、电热套熔化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用，但不得超过175℃。5)将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用并加热至合适的温度备用，并将金属车辙试模、小型击实锤、铲子及铁锹等置于100℃烘箱中加热1h。6)拌制沥青混合料时，所需的混合料质量由1块板的体积乘以马歇尔标准击实密度乘以1.03的系数计算。(2)成型沥青混合料板式试件①将预热的粗细集料置于拌和机中，用小铲子适当混合，然后再加入需要数量的已加热至拌和温度的沥青，开动拌和机一边搅拌一边将拌和叶片插入混合料中拌和1.5min，然后暂停拌和，加入单独加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内。②将预热的车辙试模从烘箱中取出，将上覆底板置于试模镂空底板上面，然后将拌和好的全部沥青混合料，用小铲稍加拌和后均匀地沿试模由边至中按顺序转圈装入试模，中部要略高于四周。③用预热的小型击实锤由边至中转圈夯实一遍，插入温度计，待混合料冷却至规定的压实温度后，在表面铺一张裁好尺寸的普通纸，此举为防止碾压轮黏住试模中沥青混合料。⑤碾压前，将碾压轮预热至100℃左右并将镂空处填块置于试模底下镂空处进行填封，以保证压实过程中混合料的受力均匀性。然后，将盛有沥青混合料的试模置于轮碾机的平台上，轻轻放下碾压轮，启动轮碾机，先在某一方向碾压2个往返(4次)，然后调转试件方向碾压至马歇尔标准密实度100±1％停止，最终成型车辙试件。2、脱模应用本实用新型提供的脱模机进行脱模，过程如下：(1)将试模第二通孔处的填块取下，然后将养生完毕的装有板式车辙试件的试模置于试件支撑台上，将试模上的空心管对准支撑台上的插销孔放置后，用插销将试模固定于支撑台上。(2)拧动施力轮盘，带动推力板上升至与试模第二通孔处无缝对接。(3)继续旋转施力转盘，试件逐渐被推力板从试模中推出，待试件完全出来后，停止施力。将试件取下，进行后续试验。(4)抽出插销，取下试模，脱模结束。以下是实用新型人给出的实施例，需要说明的是，这些实施例是较优的例子，本实用新型不限于该实施例。实施例：选择常用的AC-20级配，级配如下：表1AC-20混合料配合比设计表2SBS改性沥青技术指标技术性能指标针入度(25℃，0.1mm)51.3软化点(℃)79.3T800(℃)77.9延度(15℃，cm)138.4T1，2(℃)-11.4回弹率(15℃，％)53Pi值0.16RTFOT后质量损失(％)0.02RTFOT后针入度比(％)91试验中采用的集料如表1所示，沥青为SBS改性沥青如表2所示，粗集料为石灰岩，细集料为玄武岩，各种材料的技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求。为证明脱模机在不改变车辙板试件性能的情况下，可以方便安全的进行脱模。试验以相同的材料与比例，在相同的条件下，按照上面所说的具体试验过程，成型了8个车辙试件。随后将其分为两组各4个，进行脱模时间对比，以证明该脱模机可方便安全的进行脱模；并将脱模后车辙试件切成小梁进行低温弯曲试验，证明该脱模机对车辙试件性能没有造成破坏。1、脱模时间比较脱模时间进行对比应采取一对一形式，脱模机脱模与常规脱模同时进行，结束时记录两者第一块板的脱模时间，按照相同顺序完成余下的6块车辙试件，时间比较如下表所示。表3时间对应表(S)由表格3容易看出，对4块沥青混合料板式试件进行脱模时，脱模机所用时间要比人工脱模平均少89.5s，而且脱模机比较安全可靠，简单方便，不需要任何脱模器材。2、性能比较因成型的车辙板试件脱模后可进行多种实验，如弯曲蠕变试验、低温弯曲试验、渗水试验、构造深度试验等，其中低温弯曲试验是常规试验，当评价混合料低温抗裂性能时会经常使用，具有一定的代表性，所以实施例中选用低温弯曲试验证明脱模机的良好效果。将脱模后的车辙板试件用切割法制作棱柱体试件，试件尺寸长250mm±2mm、宽30mm±2mm、高35mm±2mm，跨径为200mm+0.5mm，一块长宽高分别为300mm、300mm、50mm的板块通常可切割6根试件。试验时，在跨中及两支点断面用卡尺量取试件的尺寸，当两支点断面的高度或宽度差超过2mm时，试件作废。跨中截面的宽度为b，高度为h，取相对两侧的平均值，准确至0.1mm。将试件置于规定温度的恒温水槽中保温不少于45min，直到试件温度为15℃±0.5℃，试件之间的距离不小于10mm；随后，将试验机环境箱调到规定温度15℃±0.5℃，把试验机梁氏试件支座准确安好，支点间距为200mm±0.5mm，并使上压头与下压头钢棒保持平行且距离相等，固定位置；将试件从恒温水槽中取出，立即对称安放在支座上，试件上下方向应与试件成型时方向一致。然后利用荷载传感器、LVDT传感器与数据系统连接，以X轴为位移，Y轴为荷载，选择适宜的量程后调零，最后以50mm/min的速度进行试验。因一组试件重复试验的试件数不少于3根，为使数据更具有说服力，一组试验试件选4根小梁，并分别编号以相同步骤进行试验。试验评价指标为抗弯拉强度(MPa)、最大弯拉应变(με)、劲度模量(MPa)。试验结果如下表所示：表4弯曲试验结果由表4可知，脱模机脱模后获得的试件的弯曲试验各项结果都要优于常规敲打式脱模方法获得的试件。实验结果表明，在使用脱模机进行脱模后，获得的试件质量更佳，所得试验结果更加精确。又因试验过程中仅仅改变了脱模方式，其它外界环境、人为因素、试验材料及仪器等影响因素全部相同，但从表格中可知数据有着明显的差别，根据规范中推荐的最大弯拉应变评价指标可知，使用脱模机脱模后的车辙试件低温抗裂性能较强。因此可以说明本实用新型中的脱模机对沥青混合料板式试件性能影响不大，甚至脱模机脱模后车辙试件的性能更优于人工脱模，这是因为该脱模机避免了因长期敲击底板进行脱模而出现车辙试件的内部构造损坏的情况，从而使得试验结果更加的准确。综上可知，本实用新型的一种车辙试模和脱模机，不但效率明显，方便安全，而且脱模后的车辙试件性能更加接近实际，使得试验结果更加精确。当前第1页1 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