DMA沥青材料试件成型装置及使用方法与流程

本发明涉及一种道路工程材料试件成型装置及使用方法，具体涉及一种dma沥青材料试件成型装置及使用方法，属于道路工程材料试验测试领域。

背景技术：

沥青材料是典型的黏弹性材料，其力学性能随着应力、温度、时间等影响因素的变化而改变，沥青胶浆属于沥青与矿粉的共混物，矿粉的模量远大于沥青的模量。

动态力学分析仪（dynamicmechanicalanalysis简称dma），是粘弹性高分子材料性能测试的重要手段，顾名思义是一种动态力学方法仪器，是研究粘弹性材料在周期性变化的应力（或应变）作用下的力学行为，是研究沥青粘弹性能的重要手段。通过dma可以得到不同应力、应变、时间、温度和频率范围内沥青的动态粘弹性能，因此采用dma可以全面的评价沥青的粘弹性能。dma根据加载方式的不同，可以分为应力扫描、应变扫描、时间扫描、温度扫描和频率扫描等，通过不同的扫描试验，可以得到各种粘弹性参数随温度、频率、时间的变化曲线，从而可以在更宽广的温度和频率范围内研究沥青的粘弹性能。

动态力学测试以其对分子运动的敏感性显示出许多静态方法所不具备的优势，高分子材料是典型的粘弹性材料，只有动态力学分析才能同时提供材料的弹性性能与粘性性能，并且测量结果更接近实际。动态力学分析通常只需很少的试样就可在较宽的频率或温度范围内进行测定，因而可在较短的时间内获得材料动态力学性能的频率谱和温度谱，且dma由于是在小应变条件下进行测定，其过程不会对材料本身结构造成影响或破坏。

目前利用dma进行沥青试验分析，沥青材料成型普遍采用热剪切法，将成型的沥青小梁用热刮刀切成适合dma实验尺寸的试件，此方法存在尺寸控制不精确、热刮刀对沥青材料挤压变形、无法批量成型等问题，这些问题直接影响实验精准度的要求并且不利于实验的高效进行。

技术实现要素：

针对目前dma沥青材料实验成型所存在的缺陷，本发明的目的在于公开一种结构稳定、操作简单、使用方便的dma沥青材料试件成型装置及使用方法。

本发明dma沥青材料试件成型装置的技术方案是：

在底板底部设有四个底板螺孔，前凹槽挡条与后凹槽挡条凹槽相向，通过固定螺杆将其连接固定在底板上，左凸挡块与右凸挡块凸台向外分别插入前凹槽挡条与后凹槽挡条两边的凹槽内，二至四个双凸挡块分别插入前凹槽挡条与后凹槽挡条中部的凹槽内，形成具有三至五个独立空腔的成型装置。

本发明dma沥青材料试件成型装置的使用方法如下：

a.材料准备：可根据实验需要制备一种或几种其改性组分及配合比例不同的改性沥青，将制备好的改性沥青放入烘箱中保温消泡，将消泡完成后的改性沥青置入加热炉加热至流态，加热炉温度120-180℃避免沥青老化；

b.试件浇注：在dma沥青材料试件成型装置内壁均匀涂抹滑石粉-丙三醇混合物；将流态的改性沥青自左而右缓慢浇注入成型装置的独立空腔内，改性沥青应略高于成型装置表面；将浇注入改性沥青的成型装置在常温下冷却1小时；用加热的刮刀匀速缓慢刮除高出成型装置表面部分的改性沥青材料；

c.脱模成型：将刮除完成后的成型装置放置于2℃凉水中10-15分钟冷却成型；冷却后在冷水中将固定螺杆卸下，分离前凹槽挡条与后凹槽挡条，去掉左凸挡块、右凸挡块与双凸挡块，取出试件冷藏备用，防止试件受热变形。

本发明提供的装置相比目前试件成型装置主要优点在于，统一了设计标准尺寸，有利于试件成型尺寸的控制；装置材质选用不锈钢，方便沥青材料的高温成型使用，并且可通过拆卸、清洗、拼装而反复多次的使用，节约材料，保护环境；在浇注时，至少可以同时成型三个以上试件，大大提高了成型效率，降低了多次成型导致的平行试件之间的离散性。满足了多种类试件一次完成、同时使用的需要，利用灵活，降低了环境变化等因素对实验结果的影响。

附图说明

附图1为本发明沥青材料试件成型装置立体结构示意图。

附图2为本发明沥青材料试件成型装置立体分解示意图。

附图标记如下：底板1，底板螺孔2，前凹槽挡条3a，后凹槽挡条3b，左凸挡块4a，右凸挡块4b，双凸挡块5，固定螺杆6。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明做进一步具体说明：

在底板1底部设有四个底板螺孔2，前凹槽挡条3a与后凹槽挡条3b凹槽相向，通过固定螺杆6将其连接固定在底板1上，左凸挡块4a与右凸挡块4b凸台向外分别插入前凹槽挡条3a与后凹槽挡条3b两边的凹槽内，两个双凸挡块5分别插入前凹槽挡条3a与后凹槽挡条3b中部的凹槽内，形成具有三个独立空腔的成型装置。

dma沥青材料试件成型装置可采用不锈钢材料制成。

本发明dma沥青材料试件成型装置适用于所有沥青及沥青胶浆，其试件最大尺寸为35mm*10mm*6mm。

本发明dma沥青材料试件成型装置的使用方法如下：

a.材料准备：将胶粉按沥青质量替换分数20%加入基质沥青制备胶粉改性沥青，将制备好的改性沥青放入烘箱中保温消泡，将消泡完成后的改性沥青置入加热炉加热至流态，加热温度160-180℃避免沥青老化；

b.试件浇注：在dma沥青材料试件成型装置内壁均匀涂抹滑石粉-丙三醇混合物；将流态的改性沥青自左而右缓慢浇注入成型装置的三个独立空腔内，改性沥青应略高于成型装置表面；将浇注入改性沥青的成型装置在常温下冷却1小时；用加热的刮刀匀速缓慢刮除高出成型装置表面部分的改性沥青材料；

c.脱模成型：将刮除完成后的成型装置放置于2℃凉水中10-15分钟冷却成型；冷却后在冷水中将固定螺杆卸下，分离前凹槽挡条与后凹槽挡条，去掉左凸挡块、右凸挡块与双凸挡块，取出试件冷藏备用，防止试件受热变形。

技术特征：

技术总结
DMA沥青材料试件成型装置，是通过固定螺杆将、后凹槽挡条固定在底板上，左、右凸挡块插入前、后凹槽挡条的凹槽内，双凸挡块插入前、后凹槽挡条中部的凹槽内，形成若干个独立空腔的成型装置。其使用方法是：制备改性沥青，保温消泡，加热至流态，注入成型装置，冷却成型，分离前、后凹槽挡条，去掉左、右凸挡块与双凸挡块，取出试件冷藏备用。本发明有利于试件成型尺寸的控制，可通过拆卸、清洗、拼装反复多次的使用，节约材料，保护环境；可同时成型三个以上试件，提高了成型效率，降低了多次成型导致的平行试件之间的离散性，降低了环境变化等因素对实验结果的影响。

技术研发人员：王岚;刘旸;张乐;李超;邢永明
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：2017.07.10
技术公布日：2017.11.03