[发明专利]模拟干法橡胶颗粒与沥青作用与体积膨胀率测定装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟干法橡胶颗粒与沥青作用与体积膨胀率测定装置及方法，包括主体结构模块、移动升降模块、称重模块和控制模块，主体结构模块包括底座，底座上设置有容纳沥青的器皿，器皿的外侧依次设置有导热绝缘内壁和隔热绝缘外壁，外壁与内壁之间设置有加热元件，为密封承载的沥青提供热源；移动升降模块带动称重模块运动，使称重模块容纳室中的橡胶颗粒浸入或脱离沥青，控制模块控制移动升降模块、称重模块和加热元件的工作。通过测试橡胶颗粒与沥青作用前、后的质量变化，计算确定橡胶颗粒的体积膨胀率。

技术领域

本发明属于道路工程材料测试技术领域，具体涉及一种模拟干法橡胶颗粒与沥青作用与体积膨胀率测定装置及方法。

背景技术

废橡胶粉(或颗粒)应用于沥青路面的技术主要分为湿法和干法工艺两大类。干法是指将橡胶粉作为一部分细集料先与集料干拌，然后喷入沥青拌制成废橡胶粉改性沥青混合料。由于干法工艺无需改性设备，加工方式简单，可消耗大量废旧轮胎，减少环境污染和节省石料资源。因此，干法橡胶沥青混合料具有潜在的研究与应用价值。

相关研究表明，干法橡胶沥青混合料在高温拌和、运输及摊铺过程中橡胶颗粒与沥青通过相互作用而发生物理及化学反应，引起橡胶颗粒吸油膨胀，并改变沥青的流变性能，从而导致橡胶沥青混合料路用性能的变化。因此，研究干法橡胶颗粒与沥青作用及其体积膨胀率变化规律对于提升干法橡胶沥青混合料的性能至关重要。目前有关干法橡胶颗粒与沥青作用及橡胶颗粒吸油膨胀的定量分析研究相对较少，虽然Airey等人采用网篮法对橡胶颗粒的吸油性进行了测试，但采用的装置比较简单，全程需要人工操作，因而测试受人为因素影响较大，难以保证试验结果的精准度。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种模拟干法橡胶颗粒与沥青作用与体积膨胀率测定装置及方法，本发明不仅可以模拟橡胶颗粒与沥青的相互作用，而且可以实时检测作用过程中橡胶颗粒吸油的质量变化，从而确定橡胶颗粒的体积膨胀率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

研发一种模拟干法橡胶颗粒与沥青作用与体积膨胀率测定装置，包括主体结构模块、移动升降模块、称重模块和控制模块，其中：

所述主体结构模块包括底座，所述底座上设置有容纳沥青的器皿，所述器皿的外侧依次设置有导热绝缘内壁和隔热绝缘外壁，外壁与内壁之间设置有加热元件，为密封承载的沥青提供热源；

所述移动升降模块带动称重模块运动，使称重模块内承载的橡胶颗粒浸入或脱离沥青；

所述控制模块控制移动升降模块、称重模块和加热元件的工作，通过测试橡胶颗粒与沥青作用前、后的质量变化，计算确定橡胶颗粒的体积膨胀率。

进一步的，所述主体结构模块包括L型支架，所述L型支架的底座上设置有器皿，所述器皿套装于导热绝缘内壁内侧，所述导热绝缘内壁外侧缠绕有加热元件，且套装于隔热绝缘外壁内侧，器皿上侧通过顶盖实现密封，所述顶盖跟随设置在L型支架的支架上的移动升降模块运动。

进一步的，所述隔热绝缘外壁位于加热元件外部，为加热沥青提供密闭空间，为加热环境提供隔热和绝缘空间。

进一步的，所述移动升降模块包括横向连接杆、竖向连接杆和滑槽，所述滑槽固定于容纳主体结构的上方，横向连接杆一端与滑槽连接，另一端和竖向连接杆相接，竖向连接杆上设置有质量传感器和连接称重模块的连接件。

进一步的，所述横向连接杆为中空结构，其内设置有导线，所述竖向连接杆为中空结构，其内容纳有质量传感器。

进一步的，所述竖向连接杆的端部设置有杆件，所述杆件上设置有螺纹，所述杆件通过螺纹与顶盖旋转连接。

进一步的，所述称重模块包括容纳室和连接构件，所述连接构件与连接件连接，所述容纳室用于盛放橡胶颗粒。