[发明专利]沥青体积膨胀收缩系数测定仪及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料的体积膨胀收缩系数测定仪及方法，具体涉及一种沥青材料的体积膨胀系数和体积收缩系数测定仪及方法。

背景技术

沥青的高温体积膨胀系数和低温体积收缩系数是指沥青在温度每升高或降低1℃时体积发生的相对变化量。沥青的高温体积膨胀系数和低温收缩系数是沥青性能评价的重要指标并直接影响沥青路面的路用性能和耐久性。如果沥青的高温体积膨胀系数过大，容易导致沥青路面在高温条件下出现车辙、壅包等病害，当沥青低温体积收缩系数太大时，极易导致沥青路面出现温缩裂缝。沥青的温度收缩系数是一个复杂的物理参数，它不仅随沥青性质的不同而不同，还与降温速率及所处的温度条件有关。由于沥青材料的收缩性能的复杂性，带来了收缩系数测定的困难，国外至今尚未见通用的公认为理想的测定方法。目前常用的测试方法是借鉴水泥混凝土收缩测试原理的千分表法和非接触感应法，但是由于沥青材料本身具有较强的粘附性和蠕变性，使得这两种方法难以保证测试结果的准确性，并且只能测试沥青材料的线膨胀系数。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的设备测定沥青膨胀收缩系数由于受沥青粘附性及蠕变性的影响，难以保证测定结果的准确性，以及只能测定沥青的线膨胀系数的问题，进而提供沥青体积膨胀收缩系数测定仪及方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的沥青体积膨胀收缩系数测定仪包括顶盖、底座和玻璃管，所述玻璃管为两端开口并标有体积刻度的玻璃管，顶盖的其中一个端面加工有第一凹槽，顶盖的另一个端面加工有与第一凹槽贯通的通孔，底座包括连接体和底板，连接体为柱体，连接体的一个端面设置在底板上且二者制成一体，连接体的另一个端面的中部加工有第二凹槽，连接体插装在第一凹槽内且二者可拆卸连接，连接体的上端面与第一凹槽的底面密封，第二凹槽成为一个封闭的腔室，连接体的大小形状与第一凹槽的大小形状相同，玻璃管插装在通孔内并延伸至第二凹槽的开口处。

本发明的沥青体积膨胀收缩系数测定方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、底座上盖上顶盖，连接体插装在第一凹槽内，连接体的上端面与第一凹槽的底面密封，底座与顶盖可拆卸连接为一体，第二凹槽成为一个封闭的腔室，将玻璃管插装在通孔内并延伸至第二凹槽的开口处；

步骤二：指示剂的体积膨胀或收缩系数确定，指示剂采用乙二醇溶液，乙二醇溶液在温度t_i和t_i+1之间的平均体积膨胀或收缩系数β_egi可按照下述方式确定：

在初始试验温度t_i时，通过玻璃管向腔室内注入乙二醇溶液并至玻璃管一定刻度，注入乙二醇溶液的体积为V^·_egi，此时玻璃管3内的乙二醇溶液的体积读数为L^·_i，在t_i+1温度时记录玻璃管内的乙二醇溶液的体积读数为L^·_i+1，可求得乙二醇溶液初始体积为V^。_egi时，在t_i和t_i+1两种温度下，乙二醇的体积变化ΔV_egi为：

ΔV_egi＝|L^·_i+1-L^·_i|

则根据公式(其中i取1，2……n)，可得到乙二醇溶液在温度t_i和t_i+1之间的体积平均膨胀或收缩系数，

其中：ΔV_egi表示从温度t_i到温度t_i+1时乙二醇溶液的体积变化；V^·_egi表示乙二醇溶液在温度为t_i时的体积；

步骤三、沥青试件的制作及初始体积测定，加热沥青样品，加热温度小于163℃，直至可以浇注，将加热好的沥青缓慢浇注入模具内，避免产生气泡，浇注完毕后，在室温冷却15～30分钟，冷却完全后脱模，制得沥青试件，待沥青试件的温度和乙二醇溶液温度与初始试验温度t_i一致后，将初始试验温度t_i下的沥青试件放入乙二醇溶液中，通过物体排开乙二醇溶液体积法，得到沥青试件的初始体积为V_asi，单位为ml；