一种沥青路面用集料耐候性评价设备及其工作过程的制作方法

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本发明涉及公路工程技术领域，提供一种沥青路面用集料耐候性评价设备，主要用于沥青路用集料沸煮试验。


背景技术：

[0002]
沥青路面是我国高等级公路的主要形式，其组成材料中砂石是占比最大的材料，达90%以上。大规模公路建设和养护对砂石材料的需求量大，但是我国优质石料资源又十分紧缺，因此优质石料的科学合理利用是保证工程质量和资源节约的重要举措。石料长期处在高温浸水环境中或阳光照射、雨水等自然环境中，耐候性不良的集料表面会逐渐出现斑点和裂纹（光斑现象，或光照剥离现象），进一步衰变会产生表层石料剥离，严重时则会出现较大的裂纹和骨料断裂。
[0003]
沥青路面在施工、运营阶段承受着光照、水分、温度等多重环境因素综合作用，集料光斑现象将引起集料表面粉化、沥青膜脱落等病害。光斑现象严重时，甚至通车短时间内即出现明显的集料飞散掉粒等路面破损问题，导致工程返工。
[0004]
为了研究集料光斑现象对道路工程质量的影响，欧洲标准采用en 1367-3 沸煮法测试玄武岩石料的耐候性。将集料切块并在沸水中连续沸煮36h后，观察表面是否出现灰白色星型斑点以及裂纹。目前，国内还没有成熟配套的自动化沸煮试验设备，试验员进行沸煮试验时，需用加热炉给样品容器加热至沸腾，需要人工控制试验时间，人工补充沸水，用夹子将试样取出后观察试验状况。因此沸煮试验过程中参与的仪器繁多、需多次加水，试验温度需反复调节，花费了极大的人工成本。


技术实现要素：

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为完善集料耐候性评价体系，本发明提供一种沥青路面用集料耐候性评价设备，主要改善了国内沸煮试验仪器自动化程度差的现状，极大的节省了人工成本，实现了沥青路面用集料耐候性试验设备的标准化、自动化、智能化。
[0006]
为此本发明采用的技术方案是：一种沥青路面用集料耐候性评价设备，包括容器（10），所述容器（10）内设置有用于容置物料的试样篮（12），所述试样篮（12）可在容器（10）内上下升降；设置有供水装置和所述容器（10）连通，通过所述供水装置对所述容器（10）供水，供水水位满足将处于所述试样篮（12）内的物料浸没；所述容器（10）上设置有对处于容器（10）内的水进行加热的第一加热装置（31），以及对所述第一加热装置（31）工作状态进行控制的温控装置。所述温控装置采用高精度温度器，可将容器（10）、储水罐（43）内水温误差控制在
±
0.1℃。所述加热装置采用环形电加热形式，具有效率高、加热快的优点。
[0007]
进一步的，所述试样篮（12）通过升降装置在容器（10）内上下升降；所述升降装置：包括电机（21），由电机（21）驱动运转的主传动齿轮（211），由所述主传
动齿轮（211）驱动的从传动齿轮（212），由所述从传动齿轮（212）驱动的螺旋升降套杆（22），所述螺旋升降套杆（22）和所述试样篮（12）形成连接并带动所述试样篮（12）升降。
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进一步的，所述螺旋升降套杆（22）设置在所述容器（10）的中部。
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进一步的，所述容器（10）内部设有固定杆（14），所述试样篮（12）外侧设置有和所述固定杆（14）对应的开孔套，所述开孔套穿入至所述固定杆（14）内形成对所属试样篮（12）上下升降运动时的导向。
[0010]
进一步的，所述容器设有拍照设备，并配有时间控制器，可在试验过程中以设定的时间间隔自动将试样提升、拍照、下降至初始位置；进一步的，所述供水装置包括储水罐（43），所述储水罐（43）通过管道和所述容器（10）连通，在所述管道的路径上设置有供水泵（41）和止回阀（42）。
[0011]
进一步的，所述容器（10）内壁设置有水位下限触发装置（441）和水位上限触发装置（442），设置有高精度水位控制器（40）和水位下限触发装置（441）、水位上限触发装置（442）形成信号传输，控制止回阀（42）的通断。
[0012]
进一步的，所述水位下限触发装置（441）距离容器（10）内底部10cm~15cm，水位上限触发装置（442）距离水位下限触发装置（441）3~8cm。
[0013]
进一步的，所述容器（10）为开口式结构形式，设置容器盖（13）和所述容器（10）配合，所述容器盖（13）上设置有贯通的排气孔（131）。
[0014]
进一步的，所述储水罐（43）内设置有第二加热装置（32）。所述储水罐（43）与容器（10）连接管路外侧配有保温材料，尽可能地减小储水罐（43）与容器（10）中水的温差，同时减少了电能的消耗。
[0015]
所述储水罐（10）内部距底部1/2高度、距顶部10cm处分别设有水位下限与水位上限触发装置；储水罐（10）与外接水源处另设供水泵，并配有高精度水位控制器；储水罐与供水泵之间设有止回阀。水位下限触发装置、水位上限触发装置形成信号传输，由水位控制器发出指令控制供水泵开/关。
[0016]
所述储水罐的水作为补充容器（10）的备用水源用，因此没有必要将储水罐水位控制在满罐状态，此发明专利将储水罐的1/2位置作为临界补水启动点位，此设置可一定程度上减少储水罐补水后的加热频次，更为智能、环保。
[0017]
进一步的，所述储水罐（43）处于加热状态或供水状态时，供水泵（41）不能启动，以防止未加热至沸腾状态的水补充进入容器（10）内而影响试验的准确性。
[0018]
进一步的，所述容器（10）水位下限触发装置位置与试验时试样实际顶面位置已留有3~5cm的距离，足以防止储水罐（43）处于加热状态或供水状态时，供水泵（41）不能启动致使试样暴露出水面。
[0019]
本发明的优点是：本发明设备结构简单，自动化程度高，拥有自动补沸水、自动控温、自动升降样品等功能，实现了36
±
1小时无需人工监控、无间断自动沸煮试验，解决了人工长时间监控的疲劳问题。
附图说明
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图1为本发明的结构示意图。
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图2为本发明试样篮提升后的结构示意图。
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图标：10-开口容器；12-试样篮；13-容器盖；14-固定杆；21-电动机；211-主传动齿轮；212-从传动齿轮；22-螺旋升降套杆；31-第一加热装置；32-第二电加热装置；40-水位控制器；41-供水泵；42-止回阀；43-储水罐；441-水位下限触发装置；442-水位上限触发装置；131-排气孔、50-拍照设备。
具体实施方式
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一种沥青路面用集料耐候性评价设备，包括容器10，所述容器10内设置有用于容置物料的试样篮12，所述试样篮12可在容器10内上下升降；设置有供水装置和所述容器10连通，通过所述供水装置对所述容器10供水，供水水位满足将处于所述试样篮12内的物料浸没；所述容器10上设置有对处于容器10内的水进行加热的第一加热装置31，以及对所述第一加热装置31工作状态进行控制的温控装置。
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进一步的，所述试样篮12通过升降装置在容器10内上下升降；所述升降装置：包括电机21，由电机21驱动运转的主传动齿轮211，由所述主传动齿轮211驱动的从传动齿轮212，由所述从传动齿轮212驱动的螺旋升降套杆22，所述螺旋升降套杆22和所述试样篮12形成连接并带动所述试样篮12升降。
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进一步的，所述螺旋升降套杆22设置在所述容器10的中部。
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进一步的，所述容器10内部设有固定杆14，所述试样篮12外侧设置有和所述固定杆14对应的开孔套，所述开孔套穿入至所述固定杆14内形成对所属试样篮12上下升降运动时的导向。
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进一步的，所述容器设有拍照设备50，并配有时间控制器，可在试验过程中以设定的时间间隔向升降装置发出提升信号，启动升降装置使试样提升（提升过程在30秒内完成）；在提升装置启动后第30秒，向拍照装置发出拍照信号，控制拍照装置进行拍照并存储；再升降装置启动提升后的第60秒，向升降装置发出下降信号使其下降至初始位置。
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进一步的，所述供水装置包括储水罐43，所述储水罐43通过管道和所述容器10连通，在所述管道的路径上设置有供水泵41和止回阀42。
[0029]
进一步的，所述容器10内壁设置有水位下限触发装置441和水位上限触发装置442，设置有水位控制器40和水位下限触发装置441、水位上限触发装置442形成信号传输，控制止回阀42的通断。
[0030]
进一步的，所述水位下限触发装置441距离容器10内底部10cm~15cm，水位上限触发装置442距离水位下限触发装置441为3~8cm。
[0031]
进一步的，所述容器10为开口式结构形式，设置容器盖13和所述容器10配合，所述容器盖13上设置有贯通的排气孔131，容器盖可将部分水蒸气回收进容器10，可一定程度减小水的蒸发，可减少启动加热装置的频次，容器盖与容器外壁采用铰连接132方式。
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进一步的，所述储水罐43内设置有第二加热装置32。
[0033]
下面对本发明做进一步说明，以更好了解本发明：本发明容器10采用钢质真空保温容器，为沸水试验容器，用于盛放试验所需沸水，容器10配有样品篮12、容器盖13，固定滑杆14。
[0034]
本发明容器10底部侧面设有供水装置，供水装置由储水罐43、供水泵41、止回阀
42、水位控制系统40组成，水位上限出发装置442和水位下限触发装置441与供水泵41连接，可将补（停）水信号发送给供水泵41，以保证试验过程中试样始终被水淹没。供水泵41将储水罐43内的沸水供入容器10中；本发明储水罐43连通外界水源以保证供水系统有稳定的水源供应。
[0035]
本发明容器10底部配备第一加热装置31，储水罐43底部配备第二加热装置32，容器10外部侧面设有温度调节按钮；本发明的第一加热装置31和第二加热装置32采用环形电加热的形式铺设在容器10底部；本发明通过调节按钮将加热（停止加热）信号传递给第一加热装置31和第二加热装置32，以保证试验过程中容器10内的水始终保持沸腾状态。所述容器10与储水罐43分别设有温度感应器，可分别实时将水温信号反馈给温控装置31，温控装置分别控制容器10与储水罐43的加热装置，可尽可能地降低电能的消耗。
[0036]
本发明容器10内部设有可将试样篮12提升至水面上的升降装置，本发明试样篮（网）12搭接在螺旋升降套杆22上方，搭接处设有凹槽，本发明螺旋升降套杆22设置在开口容器10中央，由齿轮与电动机21相连，以达到自动升降试验篮的目的；本发明容器10内部的试样篮在铰连接132一侧的上沿位置设有滑轮，以便试样篮提升的同时将容器盖顶起；本发明容器10内部设有固定杆14，试样篮12设置的开孔套穿入固定杆14起到对试样篮12的固定及升降运动的导向功能。