[发明专利]开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青混合料试验装置及方法，具体涉及一种开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置及方法，属于道路工程材料技术领域。

背景技术

沥青路面的水损害一直是一个重要且亟待解决的问题，提供一种能够有效、准确地模拟水对沥青路面作用的装置及方法有着重要意义。现有试验方法主要包括：静水压缩试验、改进的洛特曼试验(冻融循环)、浸水轮辙试验和环境条件系统ECS。上述方法均是以浸水或冻融循环等方式模拟水作用，并借用一些客观指标的变化来表征沥青混合料受水作用后的性能变化。总的趋势是力求更真实的模拟沥青路面受到的温湿荷载的共同作用。但以冻融循环或真空饱水来模拟沥青路面受到的水作用还不够全面、不够直接、效果差，不能客观模拟水对混合料空隙内的动水压力作用；现有的沥青混合料试验装置无法对沥青混合料试件施加静水正压、静水负压及动水正负循环压力，且压力不可控。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的沥青混合料试验装置无法对沥青混合料试件施加静水正压、静水负压及动水正负循环压力，且压力不可控的问题，以及现有的沥青混合料试验方法中以冻融循环或真空饱水来模拟沥青路面受到的水作用不够全面、不够直接、效果差，不能客观模拟水对混合料空隙内的动水压力作用的问题，进而提供一种开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置及方法。

本发明的技术方案是：开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置包括活塞、压力表、密封件、排气阀门、水压力桶、第一阀门、水浴箱、输水管、弹簧和第二阀门，水压力桶内设置有台肩，沥青混合料试件置于水压力桶内，且位于台肩上，活塞活动安装在水压力桶的上部，活塞与水压力桶之间设置有密封件，活塞的下端面与沥青混合料试件的上端面之间设置有弹簧，水压力桶的侧壁上开有第一输水孔和第二输水孔，第一输水孔和第二输水孔均位于沥青混合料试件的下方，第一输水孔处安装有第一阀门，第二输水孔处安装有第二阀门，水压力桶的侧壁上开有压力检测孔，压力检测孔位于沥青混合料试件的上方，压力检测孔处安装有压力表，活塞上开有排气孔，排气孔处安装有排气阀门，水浴箱设置在水压力桶的外部，输水管的一端与第二阀门连接，输水管的另一端置于水浴箱内。

本发明的技术方案是：开放式沥青混合料水和温度耦合试验方法的具体过程为：

步骤1、将沥青混合料试件放入水压力桶内，打开第一阀门，由水压力桶的敞口和第一输水孔向水压力桶内满注水，然后关闭第一阀门，注水温度为0℃～100℃；

步骤2、将弹簧置于水压力桶内，开启排气阀门，将活塞塞入水压力桶内，并没入水中；

步骤3、关闭排气阀门，开启第二阀门，活塞沿水压力桶的内壁做上下简谐运动，简谐运动的振幅为1cm～3cm，频率为1Hz～20Hz，水浴箱内的水进入水压力桶内，将沥青混合料试件孔隙中的空气置换，活塞做简谐运动至其下部不再引入新的空气为止，关闭第二阀门；

步骤4、开启排气阀门，将活塞向下运动再次没入水中，关闭排气阀门；

步骤5、若将活塞下降1cm～3cm后静止，则产生正水压；若将活塞提升1cm～3cm后静止，则产生负水压；若将第二阀门开启，活塞做上下简谐运动，简谐运动的振幅为1cm～3cm，频率为1Hz～20Hz，则产生稳定的动水压力。

本发明与现有技术相比具有以下效果：(1)本发明的开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置实现了对沥青混合料试件施加静水压力、静水负压及动水正负循环压力，且压力可控，实现了全方位模拟水对沥青路面的作用，利于评价沥青路面的抗水损害能力。(2)本发明的开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置结构简单，成本低廉。(3)本发明的开放式沥青混合料水和温度耦合试验方法以具有一定温度及压力的水来模拟沥青路面受到的水作用，客观的模拟了水对混合料空隙内的动水压力作用，试验更合理，更符合实际路面条件，实验结果更加可靠。(4)本发明的开放式沥青混合料水和温度耦合试验方法还具有操作方便的优点。

附图说明

图1是本发明的开放式沥青混合料水和温度耦合试验装置的整体结构主剖视图，图2是图1的A处放大图。

具体实施方式