[发明专利]道路粒料类基层材料离析性能评价设备与评价方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料设计与施工质量控制技术领域，涉及一种双漏斗法道路粒料类基层材料离析性能评价设备与评价方法。

背景技术

在道路工程无机结合料稳定粗粒土（水泥稳定碎石、水泥稳定砾石、二灰稳定碎石和三灰碎石）和无结合料碎石（级配碎石、级配砾石）基层材料的摊铺过程中，常常出现离析现象（粗集料与细集料分布不均现象），严重影响道路基层的施工质量和日后的道路使用寿命，但在道路工程现行规范体系中，在基层材料设计过程中没有离析的评价方法，目前，在道路工程研究领域，也没有基层材料离析的评价设备和指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种道路粒料类基层材料离析性能评价设备与评价方法，在道路粒料类基层配合比设计过程中，用于评价道路工程粒料类基层材料的离析性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种道路粒料类基层材料离析性能评价设备，由漏斗、支柱、漏斗与支柱的连接件、底板四部分组成，其中：

所述漏斗为两个，漏斗下沿处设计有插销；

所述支柱为三根，底端设有螺纹；

所述漏斗与支柱的连接件为两个，两个连接件上下平行设置，连接件的中间为圆环，用于放置漏斗，圆环上间隔90度焊有三个横臂，横臂的末端与支柱相连；

所述底板为方形，以底板中点为圆心绘有同心圆，底板的三个角上焊有带螺纹的底板连接件，支柱的底端与底板连接件螺纹连接。

一种利用上述设备评价道路粒料类基层材料离析性能的方法，包括如下步骤：

一、确定被试验材料的级配和最佳含水量，在最佳含水量下准备粒料类基层材料9kg，闷料至少2h以上；

二、关闭上下漏斗的插销，分三次（每次3kg）装入上漏斗，打开上漏斗的插销，让材料一次自由下落到下漏斗里，之后打开下漏斗的插销，让材料一次性自由落在底板上，形成一个堆积锥体，之后，间隔90度对径量测锥体的堆积高度和堆积直径，取平均值；

三、按照下述公式计算材料的离析性能评价指标：

；

式中：L－离析系数；

D－基层材料堆积直径，cm；

H－基层材料堆积高度，cm；

θ₀－基层材料自然安息角，度。

本发明具有如下优点：

1、在现行道路试验规程和规范中，没有粒料类（无粘结类或无机结合料粘结类）基层材料的离析评价设备和评价方法，发明填补了行业空白；

2、该设备结构性能稳定，底板的尺寸很大，通过倾覆试验表明，当两个漏洞均装满料后，设备的结构稳定性很好，不会发生倾覆现象；

3、工作性能稳定，双漏斗的设计消除了人为装料密实程度的不同（单漏斗时）导致自由下落状态的差别，试验结果具有很好的重现性；

4、三个立柱刻有刻度，能保证双漏斗处于水平状态；

5、底板上可以刻度，方便读取堆料的自由堆积半径；

6、本设备制作成本低廉，成本价格在500元左右；

7、本设备不需要动力，试验过程中不消耗能源。

附图说明

图1为道路粒料类基层材料离析性能评价设备的整体结构示意图；

图2为漏斗与支柱的连接件的结构示意图；

图3为底板的结构示意图；

图4为b点的放大图（10:1）；

图5为粒料类基层自由下落的堆积状态（离析严重状态）；

图6为粒料类基层自由下落的堆积状态（离析一般状态）

图7为粒料类基层自由下落的堆积状态（离析较小状态）；

图8为离析参数定义示意图；

图中：1-漏斗，2-支柱，3-漏斗与支柱的连接件，4-底板，5-插销，6-底板连接件，7-横臂。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明提供了一种用于评价道路工程粒料类基层材料离析性能的设备和评价指标，具体内容如下：

一、设备状况

（1）设备组成：

如图1-4所示，本发明设备由以下四部分组成：

一、漏斗1：两个，漏斗1上沿直径Φ=25cm，下沿直径8cm，在下沿处设计有插销5，打开插销5，漏洞里的基层材料可以在重力的作用下自由下落，关闭插销5，基层材料则留存在漏斗1里。