[发明专利]基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置及方法

权利要求书

1.一种基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置，其特征在于，包括本体、加载系统、蓄电系统和数据采集系统；

所述本体包括水平设置的横向联接板和与分别与横向联接板两侧连接的竖向支承，使所述本体正面呈“门”字型；

所述加载系统包括工作油泵、微型液压千斤顶和手柄，所述微型液压千斤顶设于横向联接板内，工作油泵设于横向联接板上表面，手柄设于横向联接板侧面；工作油泵、手柄、微型液压千斤顶之间依次通过液压油管连接；

所述横向联接板上设有传动轴，工作油泵设于横向联接板中央，所述传动轴上端穿过横向联接板和工作油泵，与工作油泵以及位于工作油泵上的固定螺母螺纹连接，传动轴下端尾部连接有万向接头，所述万向接头下端连接有拉杆；拉杆下部为空心结构，下部内壁设有内螺纹，螺纹连接有拉拔夹具；在横向联接板内、且位于传动轴之间设有测力仪；

2个所述竖向支承内侧下部对称设有卡槽，卡槽底部设有弹簧夹具，2个竖向支承之间还可拆卸地设有横向卡板，所述横向卡板的两侧分别被2个卡槽顶部和2个弹簧夹具夹住；所述横向卡板中央设有直径为50mm的圆孔，所述圆孔位于拉拔夹具的正下方；

所述数据采集系统包括数据储存器和数显仪表，所述数显仪表分别与测力仪、数据储存器电连接；所述数据储存器内嵌于横向联接板内，所述数显仪表内嵌于横向联接板上表面；

所述蓄电系统为可充电蓄电池，在横向联接板侧面还设有该可充电蓄电池的USB充电接口和电源开关；所述可充电蓄电池分别与测力仪、数显仪表、数据储存器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置，其特征在于，所述竖向支承宽200-250mm，高300-400mm，厚20-25mm。

3.根据权利要求1所述的基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置，其特征在于，所述拉拔夹具包括拉拔杆和与拉拔杆底部焊接的圆形板，所述圆形板的直径为40-48mm；所述拉拔杆外表面设有外螺纹，可与拉杆下部螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置，其特征在于，所述横向联接板与竖向支承等宽，长250-300mm，厚80-100mm。

5.根据权利要求1所述的基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置，其特征在于，所述弹簧夹具一端与卡槽底部固定连接，另一端可自由伸缩活动。

6.一种基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的基于界面粘结力定量测试沥青与集料粘附性的装置进行测试；具体步骤如下：

(1)将集料母岩加工为直径60mm的圆柱形样品或者变成为60mm的方形样品，将样品清洗干净后在室温下静置至少12h；

(2)将已脱水沥青放入烘箱中，在110-180℃下保持至少4h，具体加热温度根据沥青类型而定；

(3)取10g步骤(2)的沥青，均匀洒铺于步骤(1)样品的顶面，在室温下自然风干至少2h，得试件；

(4)采用高强胶水粘结拉拔夹具的底部与试件顶部，在室温条件下放置不少于12h；

(5)将已粘结有拉拔夹具的试件置于20-60℃恒温箱中保温不少于4h，然后将拉拔夹具上部穿过圆孔与拉杆下部螺纹连接好，使横向卡板位于试件的上方；

(6)摇动手柄均匀加载，工作油泵启动，微型液压千斤顶带动传动轴均匀上升，测力仪受到转动轴向上的压力，将荷载数据传输到数显仪表，圆孔卡住试件阻止其被带动上升，控制传动轴位移速度控制在5-10mm/min；

(7)当拉拔夹具与试件完全分离后，通过数显仪表读取最大荷载值，即为沥青与集料试件的界面粘结力F1；

(8)采用同种沥青和同种集料，重复步骤(1)-步骤(6)4次，得到F2、F3、F4、F5，界面粘结力F取5个值的算数平均值；

(9)根据下式计算该沥青与该集料的界面粘结强度：

P＝F/A

其中，P为界面粘结强度，MPa，精确到0.01MPa；F为界面粘结力，N；

A为界面接触面积mm²。