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原文传递一种沥青材料自愈合性能评价装置及方法

专利名称：	一种沥青材料自愈合性能评价装置及方法
摘要：	本发明基于毛细扩散理论提出了一种沥青材料自愈合性能评价装置及方法，用以解决现有评价沥青材料自愈合能力的装置及方法都比较复杂，且花费较高，试验时间比较长。评价装置包括环境箱，环境箱内设有润湿测试机构和扩散测试机构，润湿测试机构包括培养皿，培养皿内设有用于放置沥青试块的支架，支架的一侧固定有用于盛放试验沥青的玻璃管，玻璃管的一侧设有大小大于沥青试块侧面的开槽，开槽上设有挡板，挡板的上部设有提手；扩散测试机构包括两个相对的固定端，两个固定端分别通过伸缩杆固定在环境箱的两侧。本发明结构简单，成本低，试验时长短，试验结果较为准确，能够很好地用来评价沥青材料的自愈合行为，适应于道路工程中的各种实际材料。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	郑州大学
发明人：	李瑞霞;吴嘉慧;张世兴;汪德才;齐泽民;李佳辉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910732759.1
公开号：	CN110297079A
代理机构：	郑州优盾知识产权代理有限公司
代理人：	栗改
分类号：	G01N33/42(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新区科学大道100号
主权项：	1.一种沥青材料自愈合性能评价装置，包括环境箱(1)，其特征在于，所述环境箱(1)内设有润湿测试机构和扩散测试机构，润湿测试机构包括培养皿(2)，培养皿(2)内设有用于放置沥青试块的支架(3)，支架(3)的一侧固定有用于盛放试验沥青的玻璃管(9)，玻璃管(9)的一侧设有尺寸大于沥青试块侧面的开槽(6)，开槽(6)上设有挡板(8)，挡板(8)的上部设有提手(10)；所述扩散测试机构包括两个相对的固定端(12)，两个固定端(12)分别通过伸缩杆(13)固定在环境箱(1)的两侧。 2.根据权利要求1所述的沥青材料自愈合性能评价装置，其特征在于，所述挡板(8)固定在定位夹上，定位夹套设在玻璃管(9)上；所述挡板(8)上设有密封圈，密封圈与开槽(6)相配合。 3.根据权利要求1所述的沥青材料自愈合性能评价装置，其特征在于，所述支架(3)的中部设有重力传感器(7)，伸缩杆(13)内设有拉力传感器(15)，重力传感器(7)和拉力传感器(15)均与控制器相连接，控制器与显示器相连接。 4.根据权利要求1-3中任意一项所述的沥青材料自愈合性能评价装置，其特征在于，所述伸缩杆(13)为电动伸缩杆，电动伸缩杆与控制器相连接；所述环境箱(1)的底部设有进水管(4)和出水管(5)，进水管(4)和出水管(5)上均设有电磁阀，环境箱(1)内设有温度传感器，温度传感器和电磁阀均与环境箱控制装置相连接。 5.根据权利要求4所述的沥青材料自愈合性能评价装置，其特征在于，所述开槽(6)的底部与支架(3)的上部相平齐。 6.根据权利要求1或5所述的沥青材料自愈合性能评价装置，其特征在于，所述固定端(12)上设有调节器(11)。 7.一种沥青材料自愈合性能评价方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：清洗培养皿(2)和支架(3)，调节环境箱(1)内温度保持在试验温度，烘干后的培养皿(2)和支架(3)放在环境箱(1)内进行预热；步骤二：制作沥青试块；步骤三：在玻璃管(9)中注入高大于沥青试块高度的试验沥青，在环境箱(1)中保温1h；步骤四：使用半径为r的毛细针在步骤二制作的沥青试块的中心处制作左右贯通的毛细通道，放回环境箱(1)内的支架(3)上，再继续保温半小时；步骤五：通过提手(10)将玻璃管(9)上的挡板(8)提起，将沥青试块推入玻璃管(9)的开槽(6)内，使沥青试块整个浸入在沥青内，记录此时沥青试块的重量m1，静置所需要的愈合时间t后读取沥青试块的重量m2；计算沥青试块上所钻出毛细通道的体积Vb；计算mΔ＝m2-m1，测出试验沥青的密度ρ，计算出沥青试块在愈合时间内的愈合体积用表示试验沥青的润湿愈合能力；步骤六：将两个需要进行试验的同一类型沥青试块放入环境箱(1)中保温2h，将沥青试块分别放入两个相对的固定端(12)中，通过调节调节器(14)使固定端(12)挤紧沥青试块，轻轻晃动确保沥青试块不会掉落，保温30min；步骤七：操作伸缩杆(13)向环境箱(1)的中心伸出，使两个沥青试块相互接触，观察显示器上显示的力的大小，向两个沥青试块施加5N的压力，保持此状态至设定的愈合时间；步骤八：通过控制器操作伸缩杆向环境箱(1)的两侧拉伸，通过伸缩杆(13)从0开始台阶施加拉力直至将两个沥青试块完全拉开，记录两个沥青试块完全分离时显示器上所显示的拉力值Fp，用以表征沥青试块在分子扩散愈合过程中的愈合能力；步骤九：根据公式计算得到这种材料整体的自愈合能力，th为沥青材料的当量愈合时间，表征沥青材料在分子扩散愈合过程中的愈合能力，表征沥青材料的润湿自愈合能力。 8.根据权利要求7所述的沥青材料自愈合性能评价方法，其特征在于，所述步骤一中利用三氯乙烯或汽油清洗培养皿(2)和支架(3)上的沥青；所述步骤三中的试验沥青进行充分搅拌。 9.根据权利要求7所述的沥青材料自愈合性能评价方法，其特征在于，所述步骤二中沥青试块包括沥青或沥青胶浆制成的试块和沥青砂浆制成的试块。 10.根据权利要求9所述的沥青材料自愈合性能评价方法，其特征在于，所述沥青或沥青胶浆在设定为60℃的烘箱内加热两小时，然后倒入涂好脱模剂的试模中，试模尺寸为100×100×100mm，常温下冷却24h后脱模；所述沥青砂浆在SGC旋转压实仪成型后常温放置24h，使用切割机加工为100×100×100mm的试块，成型后的试块在烘箱内进行保温；所述沥青或沥青胶浆在试模中充分搅拌。
所属类别：	发明专利