[实用新型]水泥乳化沥青砂浆材料热变形测试仪

说明书

所属技术领域

本实用新型专利涉及一种水泥乳化沥青砂浆材料热变形测试仪。

背景技术

水泥乳化沥青砂浆是高速铁路板式轨道结构充填层采用的关键工程材料。水泥乳化沥青砂浆充填层主要起到施工调整、支撑、缓冲与协调变形的作用。在服役过程中，水泥乳化沥青砂浆充填层承受季节性及日温差变化的作用，因而水泥乳化沥青砂浆的热变形行为直接影响充填层的变形协调作用及支撑作用。

目前，现有热膨胀仪的炉体采用电加热。为满足升降温度速率快、试件温度分布均匀的要求，因此所测试试件尺寸小，一般长度为25mm，直径5mm，而且通常采用炉腔温度近似代替试件温度。但是由于水泥乳化沥青砂浆属于宏观非均质材料，砂浆中的主要组分材料砂的粒径为毫米级，根据《客运专线铁路CRTS I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》(科技基[2008]74号)的规定，砂的最大粒径可达118mm。如果采用常规热膨胀系数测试仪器测试水泥乳化沥青砂浆的热变形行为，会因为试件尺寸小而导致测试结果离散大、代表性差，且试件成型困难。可见一般的热膨胀仪器不适合于测试水泥乳化沥青砂浆材料的热膨胀系数等参数。

实用新型内容

为了克服现有的热膨胀仪器不适宜测试水泥乳化沥青砂浆热变形性能的不足，本实用新型提供一种能够准确测试大尺寸、非均质材料的热变形性能的水泥乳化沥青砂浆热变形测试装置。

一种水泥乳化沥青砂浆材料热变形测试仪，包括固定支架，所述固定支架上安装有液体循环温度室和位移传感器，所述液体循环温度室的保温腔体内设有试件，所述试件和所述位移传感器通过安装在所述固定支架上的顶杆连接，所述试件上安装有温度传感器。

本实用新型中，所述液体循环温度室包括温度室外壁、温度室内壁、导流隔板、进口和出口，所述温度室外壁和温度室内壁组成密封的腔体，所述腔体设有与外界连通的进口和出口，所述腔体内设有导流隔板连通进口和出口，所述温度室内壁内侧构成保温腔体，所述温度室外壁外侧包裹有保温层。

本实用新型中，所述保温腔体内设有试件支架。

本实用新型中，所述温度传感器采用嵌入方式或预埋方式布置于试件中。

本实用新型中，所述试件支架和所述顶杆均采用低热膨胀系数的材料制作。

本实用新型中，所述试件支架和所述顶杆采用石英玻璃制作。

本实用新型中，所述保温层采用聚氨酯保温层。

本实用新型中，所述位移传感器和温度传感器与数据采集模块连接。

采用上述技术方案本装置基于水泥乳化沥青砂浆组成材料的特点及砂浆充填层实际服役环境温度条件，温度室采用液体循环的方式满足试验所需的温度条件，保证了大尺寸试件温度分布的均匀性；采用嵌入式或埋入式温度传感器布置方法，消除试件尺寸增大后炉腔内温度与试件温度存在较大差异导致的误差。采用大尺寸试件，可以测试的试件长度为50-100mm，最大截面达20mm×20mm，在满足测试灵敏度的前提下降低了对位移传感器的精度要求；采用低热膨胀系数的石英支架及顶杆，并通过实测试件长度和实时温度加以校正，保证了测试的精度，消除环境温度变化对测试结果的影响。

综上所述，本实用新型针对水泥乳化沥青砂浆为非均质材料的特点，可测试大尺寸的试件，保证试验结果的准确性、代表性。大尺寸的试件支架配合不同长度的石英玻璃顶杆，利于水泥乳化沥青砂浆服役行为及板式轨道结构充填层裂化机理的深化研究。

附图说明

图1是温度室纵剖面构造图；

图2是本装置的整体结构示意图；

图3是图2中A处温度传感器置图；

附图中，1.保温层，2.温度室外壁，3.导流隔板，4.温度室内壁，5.试件支架，6.位移传感器，7.石英玻璃支架，8.顶杆，9.试件，10.温度传感器，11.热屏蔽材料，12.温度室，13.固定支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。

本实用新型提供的水泥乳化沥青砂浆热变形测试装装置由试件支架5、顶杆8、固定支架13与升降装置、温度室12、温度传感器10、位移传感器6、数据采集模块及温度可控的高低温槽外循环系统构成。

所述试件支架5及顶杆8采用石英玻璃，顶杆8穿过固定支架13顶面与试件9接触，将试件9的变形传递给位移传感器6。所述固定支架13悬架于电动升降滑杆上，使得固定支架13能够垂直下降进入或上升退出温度室12。位移传感器6固定在固定支架13上。