本发明属于道路工程技术领域，涉及一种温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置及方法。
背景技术：
沥青路面因其优良的性能被广泛用于铺筑高等级路面。在我国季冻区，由于冬季下雪或路面结冰容易引发交通事故，对此撒布除冰盐作为一种快速融雪化冰的手段被广泛应用。然而，长期使用除冰盐对路面造成的损害也不容忽视，对此，许多研究者做了大量的试验及理论研究，其主要集中在除冰盐对沥青混合料路用性能的影响。然而，除冰盐对沥青与集料的黏附性影响显著，目前还没有装置与指标来量化其影响程度，为此，研究温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置及方法具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置及方法，该装置及方法实现温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性的评估。
为达到上述目的，本发明所述的温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置包括可控温水箱、控制器及设置于可控温水箱内的活塞缸、工作室、滤网、活塞、活塞杆、用于驱动活塞杆的驱动装置以及用于对活塞杆进行限位的限位机构；
活塞缸位于工作室上，活塞缸的底部开口与工作室的上部开口相连通，滤网位于活塞缸内，工作室侧面的排水口及吸水口与可控温水箱相连通，活塞位于活塞缸内，活塞杆的下端插入于活塞缸内且与活塞相连接，活塞杆的上端与驱动装置及限位机构相连接，待试验试件位于滤网上，驱动装置的控制端及可控温水箱的控制端与控制器相连接。
可控温水箱的顶部设有注水口，可控温水箱底部的出水口处设有出水阀。
工作室的排水口通过排水管与可控温水箱相连通，且工作室的排水口处设有排水阀，工作室的吸水口通过吸水管与可控温水箱相连通，且工作室的吸水口处设有吸水阀。
驱动装置包括转轮、曲柄、连杆、十字头及用于驱动转轮的电机，电机及转轮设置于可控温水箱的顶部，曲柄的一端与转轮相连接，曲柄的另一端通过连接杆与十字头相连接，活塞杆与十字头相连接。
限位机构包括滑槽、连接叉及滑轮，其中，滑槽的上端固定于可控温水箱的顶部，连接叉的一端与十字头相连接，连接叉的另一端与滑轮相连接，滑轮内嵌于滑槽内。
十字头与活塞杆之间通过螺纹连接。
连接叉与十字头之间相焊接。
本发明所述的温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验方法包括以下步骤：
1)对集料及沥青进行加热，再将集料倒入沥青中，搅拌均匀后放置到玻璃板中摊开，并冷却至室温，得待试验试件；
2)向可控温水箱中注入盐水，再调节可控温水箱中盐水的温度，然后将待试验试件放置到可控温水箱中浸泡；
3)将待试验试件从可控温水箱中取出，再擦干待试验试件表面的水，使待试验试件处于饱和面干状态，然后称取待试验试件的质量mf；
4)将待试验试件进行烘干，再称取待试验试件的质量ma；
5)将待试验试件放置到可控温水箱中浸泡，再将待试验试件放置到塑料袋中，并向塑料袋中加入盐水，然后绑扎塑料袋的袋口，随后将塑料袋放置到可控温水箱中；
6)调节可控温水箱中水的温度，使待试验试件进行冻结，再使待试验试件进行解冻，然后将待试验试件放置到滤网中；
7)驱动装置驱动活塞上下移动，从而使待试验试件受到动水的作用，当驱动装置工作预设时间后，使驱动装置停止工作，此时取出待试验试件；
8)将待试验试件进行烘干，再称取待试验试件的质量mb，则待试验试件的吸水率ωx为：
9)根据步骤8)得到的待试验试件的吸水率ωx、待试验试件的吸水速率v及待试验试件的质量损失率γ评估温度与盐水耦合作用下沥青与集料的黏附性。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置及方法在具体操作时，先制备待试验试件，再将待试验试件放置到盐水中进行浸泡，并控制盐水的温度，再对待试验试件进行烘干，然后再对待试验试件进行冷冻及解冻处理，随后再通过驱动装置驱动活塞上下移动，使待试验试件受到动水的作用，从而可以根据试验中待试验试件质量的变化得到待试验试件的吸水率、试验试件的吸水速率及待试验试件的质量损失率，然后根据待试验试件的吸水率、试验试件的吸水速率及待试验试件的质量损失率评估温度与盐水耦合作用下沥青与集料的黏附性，即待试验试件的吸水率越大，说明在一定的时间内吸水越多，气温下降时产生的膨胀压就越大，沥青与集料越易发生剥离；待试验试件的吸水速率越大，则短时间内吸水就越多，对沥青与集料的黏附性越不利；待试验试件的质量损失率越大，沥青与集料越易剥离，则黏附性能越差，从而实现温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性的量化测试。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为出水阀、2为排水管、3为排水阀、4为可控温水箱、5为滑轮、6为连接叉、7为滑槽、8为注水口、9为转轮、10为曲柄、11为连杆、12为十字头、13为活塞杆、14为活塞缸、15为活塞、16为滤网、17为工作室、18为吸水阀、19为吸水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明所述的温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验装置包括可控温水箱4、控制器及设置于可控温水箱4内的活塞缸14、工作室17、滤网16、活塞15、活塞杆13、用于驱动活塞杆13的驱动装置以及用于对活塞杆13进行限位的限位机构；活塞缸14位于工作室17上，活塞缸14的底部开口与工作室17的上部开口相连通，滤网16位于活塞缸14内，工作室17侧面的排水口及吸水口与可控温水箱4相连通，活塞15位于活塞缸14内，活塞杆13的下端插入于活塞缸14内且与活塞15相连接，活塞杆13的上端与驱动装置及限位机构相连接，待试验试件位于滤网16上，驱动装置的控制端及可控温水箱4的控制端与控制器相连接。
可控温水箱4的顶部设有注水口8，可控温水箱4底部的出水口处设有出水阀1；工作室17的排水口通过排水管2与可控温水箱4相连通，且工作室17的排水口处设有排水阀3，工作室17的吸水口通过吸水管19与可控温水箱4相连通，且工作室17的吸水口处设有吸水阀18。
驱动装置包括转轮9、曲柄10、连杆11、十字头12及用于驱动转轮9的电机，电机及转轮9设置于可控温水箱4的顶部，曲柄10的一端与转轮9相连接，曲柄10的另一端通过连接杆与十字头12相连接，活塞杆13与十字头12相连接。
限位机构包括滑槽7、连接叉6及滑轮5，其中，滑槽7的上端固定于可控温水箱4的顶部，连接叉6的一端与十字头12相连接，连接叉6的另一端与滑轮5相连接，滑轮5内嵌于滑槽7内。
十字头12与活塞杆13之间通过螺纹连接；连接叉6与十字头12之间相焊接。
本发明所述的温度与盐水耦合作用下沥青与集料黏附性试验方法包括以下步骤：
1)对集料及沥青进行加热，再将集料倒入沥青中，搅拌均匀后放置到玻璃板中摊开，并冷却至室温，得待试验试件；
2)向可控温水箱4中注入盐水，再调节可控温水箱4中盐水的温度，然后将待试验试件放置到可控温水箱4中浸泡；
3)将待试验试件从可控温水箱4中取出，再擦干待试验试件表面的水，使待试验试件处于饱和面干状态，然后称取待试验试件的质量mf；
4)将待试验试件进行烘干，再称取待试验试件的质量ma；
5)将待试验试件放置到可控温水箱4中浸泡，再将待试验试件放置到塑料袋中，并向塑料袋中加入盐水，然后绑扎塑料袋的袋口，随后将塑料袋放置到可控温水箱4中；
6)调节可控温水箱4中水的温度，使待试验试件进行冻结，再使待试验试件进行解冻，然后将待试验试件放置到滤网16中；
7)驱动装置驱动活塞15上下移动，从而使待试验试件受到动水的作用，当驱动装置工作预设时间后，使驱动装置停止工作，此时取出待试验试件；
8)将待试验试件进行烘干，再称取待试验试件的质量mb，则待试验试件的吸水率ωx为：
9)根据步骤8)得到的待试验试件的吸水率ωx、待试验试件的吸水速率v及待试验试件的质量损失率γ评估温度与盐水耦合作用下沥青与集料的黏附性。
待试验试件的吸水率越大，说明在一定的时间内吸水越多，气温下降时产生的膨胀压就越大，沥青与集料越易发生剥离，待试验试件的吸水速率越大，则短时间内吸水就越多，对沥青与集料的黏附性越不利。待试验试件的质量损失率越大，沥青与集料越易剥离，则黏附性能越差。
上述试验的初始盐水浓度和温度可根据需要调控，另外，应在水箱中加入纯水重复上述试验，可得到纯水条件下的吸水率、吸水速率及质量损失率的大小。以此作为对比试验，通过分析，可得到温度与盐水耦合作用和纯水作用对沥青与集料黏附性影响的差异。