[发明专利]一种沥青物理硬化评价的试验仪器及方法

说明书

一种沥青物理硬化评价的试验仪器及方法，涉及沥青性能评价领域。本发明是为了解决现有的沥青物理硬化评价试验仪器成本高、试验周期长、试验操作繁琐的问题。因此本发明设计了一种带标准锥的物理硬化评价试验仪器，根据标准锥掉入沥青的的锥入度获取锥入度变化率，并根据锥入度变化率确定沥青的抗物理硬化性能的好坏。本发明将环境养护箱套设在温度控制的传感器与控温装置、小样杯、标准锥、连接杆的整体结构设置在透明环境箱外，将环境养护箱与试验仪器结合，在环境养护箱养护完成直接进行试验，解决了试验仪器成本高、试验周期长、试验操作繁琐的问题。本发明用于沥青物理硬化评价。

技术领域

本发明涉及沥青性能评价领域，特别涉及一种沥青物理硬化评价的试验仪器及方法。

背景技术

沥青在长时间的低温环境下会产生明显的硬化现象，其应力松弛能力降低，抗开裂能力下降，从而使设计良好的沥青路面出现较多的早期开裂现象。沥青路面的开裂不仅会降低路面的服役状况，还会破坏路面结构的整体性，缩短其使用寿命，从而增加养护与维修成本。道路研究者针对沥青路面低温开裂问题，建立了一系列关于沥青及沥青混合料低温性能评价体系，并提出了相应的技术指标，但通过工程实际的应用以后发现，沥青路面的低温开裂问题并没有得到有效的解决，这是由于我们对于沥青路面的低温评价与研究只考虑到恒定温度和短时间低温养护下沥青及沥青混合料的低温性能，并未考虑到沥青路面在长期处于低温条件下，沥青逐渐的变硬、变脆这一特性，而这一特性我们称之为物理硬化。

目前对于沥青物理硬化的评价主要采用扩展弯曲梁流变试验得到低温等级损失的方法，利用现有的仪器获取沥青的流变特征参数则需要在不同温度下分别进行1h、24h、72h的沥青养护，导致评价试验周期较长。且利用现有的试验仪器测试低温的沥青性能时，还需要先将沥青放在低温养护箱中，再移入现有的试验仪器中，导致试验操作步骤繁琐；此外目前的扩展弯曲梁流变试验仪器成本较高。因此目前的沥青物理硬化试验仪器和试验方法还存在操作繁琐、试验周期长、造价高的问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的沥青物理硬化评价试验仪器造价高、试验周期长、试验操作繁琐的问题，而提出了一种沥青物理硬化评价的试验仪器及方法。

一种沥青物理硬化评价的试验仪器包括：底座、温度控制器、时间控制器、显示屏、透明环境箱、连接杆、标准锥、小样杯、控制台；

所述底座上设置控制台，所述控制台侧表面设置有控制按钮和接触指示灯；所述控制台上设置温度控制器的传感器与控温装置，所述温度控制器的传感器与控温装置上表面放置小样杯；所述小样杯垂直上方设置标准锥；所述标准锥的锥形方向竖直向下朝向小样杯的杯口；所述标准锥的圆形平面与连接杆的一端平面磁吸连接；所述连接杆的另一端平面与显示屏下表面连接；所述显示屏与控制台通过背板连接，所述背板上设置有时间控制器和温度控制器的控制面板；所述温度控制器的控制面板通过电线与温度控制的传感器与控温装置连接；所述透明环境箱为中空的透明箱体，所述温度控制的传感器与控温装置、小样杯、标准锥、连接杆的整体结构设置在透明环境箱内。

一种沥青物理硬化评价方法基于一种沥青物理硬化评价的试验仪器实现，具体包括以下步骤：

步骤一、将待评价的沥青加热至熔融状态，将熔融状态的沥青倒入至小样杯中，在室温中冷却，获得冷却后的待评价沥青；

步骤二、将呈有冷却后的待评价沥青的小样杯放置在沥青物理硬化评价仪器中，调整温度至25℃，控制温度养护时间1h，调整小样杯高度至接触标准锥，待评价的沥青样本接触标准锥后指示灯亮起，按下开关按钮使标准锥形体下落至装有沥青的小样杯中，按下测量按钮测量锥入度，显示屏上显示锥入度C₀；

步骤三、调整至目标温度-6℃，控制目标温度养护时间1h，调整小样杯高度至接触标准锥，待评价的沥青样本接触标准锥后指示灯亮起，按下开关按钮使标准锥形体自由落体至装有沥青的小样杯中，按下测量按钮测量锥入度，显示屏上显示的锥入度C_t；