本發(fā)明屬于集料比表面積測試，具體涉及一種粗集料比表面積測試裝置及方法。

背景技術：

1、瀝青混合料是目前道路工程中常用的路面材料，具有噪音低、耐磨性好、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。瀝青混合料的材料成本包括骨料成本和瀝青成本，其中瀝青價格昂貴，其用量受骨料影響很大，優(yōu)異的骨料級配能夠提升瀝青路面性能的同時降低材料成本。瀝青用量與骨料的比表面積息息相關，通常而言，骨料比表面積越大吸油量更高。對粗集料的比表面積進行測試，能夠定量分析不同粒徑范圍集料的吸油情況，從而有助于優(yōu)化骨料的級配、控制瀝青混合料的施工質量與經(jīng)濟成本。目前，對于細集料已有勃氏法、bet法等方法對比表面積進行測試，而對于粗集料的比表面積還少有簡便完善的測試方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種粗集料比表面積測試裝置及方法，該裝置及方法能夠精確測試粗集料比表面積。

2、本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種粗集料比表面積測試裝置，包括：超聲波檢測器、檢測室、溫控箱、電子稱和瀝青攪拌機；所述瀝青攪拌機用于將粗集料與瀝青攪拌混合，得到瀝青混合料；所述檢測室用于盛裝所述瀝青混合料；所述超聲波檢測器設置在檢測室一側，用于檢測檢測室內(nèi)瀝青混合料中粗集料表面瀝青膜的厚度，所述溫控箱用于控制檢測室內(nèi)溫度在測試溫度；所述電子稱用于稱量所述粗集料和瀝青混合料在所述測試溫度下的質量。

4、優(yōu)選的，所述檢測室的形狀為球體，所述粗集料比表面積測試裝置包括驅動裝置，所述驅動裝置用于驅動所述檢測室轉動。

5、進一步的，所述的粗集料比表面積測試裝置包括底座，所述檢測室底部穿過底座與驅動裝置連接；所述檢測室與底座相交處裝有軸承。

6、進一步的，所述驅動裝置包括第一電動機、絲杠模組、第二電動機、齒輪、齒條和齒條滑動槽，所述第一電動機的輸出端與絲杠模組的絲杠一端連接，所述絲杠上螺紋連接有第一位移板；所述第二電動機和齒條滑動槽設置在第一位移板上，所述齒輪位于第二電動機上方且與第二電動機輸出軸同軸連接，所述齒條滑動安裝在齒條滑動槽中，所述齒輪與齒條嚙合連接，齒條的長度方向與絲杠的長度方向垂直；所述齒條頂部固定連接有第二位移板，所述第二位移板水平放置，所述檢測室底部與第二位移板上表面接觸。

7、優(yōu)選的，所述粗集料比表面積測試裝置包括真空泵和介質收集桶；使用時，所述檢測室頂部通過真空管與介質收集桶連接，介質收集桶通過真空管與真空泵連接。

8、優(yōu)選的，所述粗集料比表面積測試裝置包括超聲波檢測器固定架，所述超聲波檢測器固定在超聲波檢測器固定架上。

9、優(yōu)選的，所述溫控箱為箱式結構，所述檢測室和超聲波檢測器設置在溫控箱內(nèi)。

10、本發(fā)明提供一種粗集料比表面積測試方法，包括：

11、s1，稱量待測粗集料在測試溫度下的質量 m1；

12、s2，將待測粗集料與瀝青攪拌混合，得到瀝青混合料；

13、s3，稱量瀝青混合料在測試溫度下的質量 m2；

14、s4，將瀝青混合料和檢測介質加入檢測室中，并對檢測室中瀝青混合料進行超聲波檢測，得到瀝青混合料中粗集料表面的瀝青膜厚度 h；

15、s5，根據(jù)如下公式計算粗集料比表面積s：

16、

17、其中，s為粗集料的比表面積； m2為瀝青混合料在測試溫度下的質量； m1為粗集料在測試溫度下的質量；為瀝青在測試溫度下的密度； h為瀝青混合料中粗集料表面的瀝青膜厚度。

18、優(yōu)選的，s4中，將檢測室分為多個檢測區(qū)，對各檢測區(qū)的瀝青混合料分別進行超聲波檢測，得到各檢測區(qū)的瀝青膜厚度，計算各檢測區(qū)瀝青膜厚度的平均值，將所得平均值作為瀝青混合料中粗集料表面的瀝青膜厚度。

19、優(yōu)選的，s4中，將瀝青混合料加入檢測介質中之后，且對檢測室中瀝青混合料進行超聲波檢測之前，還包括以下步驟：對檢測室進行抽真空處理。

20、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

21、本發(fā)明所述粗集料比表面積測試裝置，包括超聲波檢測器、檢測室、溫控箱、電子稱和瀝青攪拌機；采用瀝青攪拌機將粗集料與瀝青攪拌混合，采用電子稱稱量粗集料和瀝青混合料的質量，采用溫控箱控制檢測室內(nèi)溫度在測試溫度；采用超聲波檢測器檢測測試溫度下檢測室內(nèi)瀝青混合料中粗集料表面的瀝青膜厚度，從而根據(jù)瀝青膜厚度、粗集料的質量、瀝青混合料的質量及瀝青的密度，即可計算得到測試溫度下粗集料的比表面積。本發(fā)明利用超聲波測算粗集料比表面積，精度高，成本低，經(jīng)濟性好，且設備體積小，便于隨時檢測。

22、進一步的，本發(fā)明檢測室的形狀為球體，通過驅動裝置驅動所述檢測室在水平方向轉動，可以利用超聲波檢測器檢測檢測室內(nèi)不同區(qū)域的瀝青膜厚度，進而計算平均值，利用平均值計算粗集料的比表面積，從而提高檢測結果的準確性。

23、進一步的，在檢測室與底座相交處裝有軸承，可以減小檢測室轉動時的阻力，使得檢測室更好地轉動。

24、進一步的，本發(fā)明設置真空泵，使用時利用真空泵將檢測室物料中氣泡消除，可以提高檢測結果的準確性。

25、本發(fā)明公路粗集料比表面積測試方法，獲取瀝青膜厚度、粗集料的質量、瀝青混合料的質量及瀝青的密度，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算得到測試溫度下粗集料的比表面積。本發(fā)明利用超聲波測算粗集料比表面積，精度高，成本低，經(jīng)濟性好，且設備體積小，便于隨時檢測。

技術特征：

1.一種粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，包括：超聲波檢測器（14）、檢測室（12）、溫控箱（7）、電子稱（5）和瀝青攪拌機（4）；所述瀝青攪拌機（4）用于將粗集料與瀝青攪拌混合，得到瀝青混合料；所述檢測室（12）用于盛裝所述瀝青混合料；所述超聲波檢測器（14）設置在檢測室（12）一側，用于檢測檢測室（12）內(nèi)瀝青混合料中粗集料表面瀝青膜的厚度，所述溫控箱（7）用于控制檢測室（12）內(nèi)溫度在測試溫度；所述電子稱（5）用于稱量所述粗集料和瀝青混合料在所述測試溫度下的質量。

2.根據(jù)權利要求1所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述檢測室（12）的形狀為球體，所述粗集料比表面積測試裝置包括驅動裝置，所述驅動裝置用于驅動所述檢測室（12）轉動。

3.根據(jù)權利要求2所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述的粗集料比表面積測試裝置包括底座（6），所述檢測室（12）底部穿過底座（6）與驅動裝置連接；所述檢測室（12）與底座（6）相交處裝有軸承（15）。

4.根據(jù)權利要求2所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括第一電動機（113）、絲杠模組、第二電動機（19）、齒輪（110）、齒條（17）和齒條滑動槽（18），所述第一電動機（113）的輸出端與絲杠模組的絲杠（112）一端連接，所述絲杠（112）上螺紋連接有第一位移板（111）；所述第二電動機（19）和齒條滑動槽（18）設置在第一位移板（111）上，所述齒輪（110）位于第二電動機（19）上方且與第二電動機（19）輸出軸同軸連接，所述齒條（17）滑動安裝在齒條滑動槽（18）中，所述齒輪（110）與齒條（17）嚙合連接，齒條（17）的長度方向與絲杠的長度方向垂直；所述齒條（17）頂部固定連接有第二位移板（16），所述第二位移板（16）水平放置，所述檢測室（12）底部與第二位移板（16）上表面接觸。

5.根據(jù)權利要求1所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述粗集料比表面積測試裝置包括真空泵（2）和介質收集桶（3）；使用時，所述檢測室（12）頂部通過真空管與介質收集桶（3）連接，介質收集桶（3）通過真空管與真空泵（2）連接。

6.根據(jù)權利要求1所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述粗集料比表面積測試裝置包括超聲波檢測器固定架（11），所述超聲波檢測器（14）固定在超聲波檢測器固定架（11）上。

7.根據(jù)權利要求1所述的粗集料比表面積測試裝置，其特征在于，所述溫控箱（7）為箱式結構，所述檢測室（12）和超聲波檢測器（14）設置在溫控箱（7）內(nèi)。

8.一種粗集料比表面積測試方法，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權利要求8所述的粗集料比表面積測試方法，其特征在于，s4中，將檢測室分為多個檢測區(qū)，對各檢測區(qū)的瀝青混合料分別進行超聲波檢測，得到各檢測區(qū)的瀝青膜厚度，計算各檢測區(qū)瀝青膜厚度的平均值，將所得平均值作為瀝青混合料中粗集料表面的瀝青膜厚度。

10.根據(jù)權利要求8所述的粗集料比表面積測試方法，其特征在于，s4中，將瀝青混合料加入檢測介質中之后，且對檢測室中瀝青混合料進行超聲波檢測之前，還包括以下步驟：對檢測室進行抽真空處理。

技術總結
本發(fā)明提供一種粗集料比表面積測試裝置及方法，所述裝置包括：超聲波檢測器、檢測室、溫控箱、電子稱和瀝青攪拌機；所述瀝青攪拌機用于將粗集料與瀝青攪拌混合，得到瀝青混合料；所述檢測室用于盛裝所述瀝青混合料；所述超聲波檢測器設置在檢測室一側，用于檢測檢測室內(nèi)瀝青混合料中粗集料表面瀝青膜的厚度，所述溫控箱用于控制檢測室內(nèi)溫度在測試溫度；所述電子稱用于稱量所述粗集料和瀝青混合料在所述測試溫度下的質量。該裝置及方法能夠精確測試粗集料比表面積。

技術研發(fā)人員：汪夢琪,許健,閆振超,陳和宇
受保護的技術使用者：西安建筑科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6