集料加速磨光机

集料加速磨光机是用于测定道路用粗集料(如碎石、砾石)在模拟车轮反复碾压和磨光作用下抗滑性能衰减能力的专用试验设备。

主要用途

  1.测定集料的磨光值(Polished Stone Value,PSV),这是评价路面抗滑性能的关键指标;

  2.为高速公路、机场跑道、城市主干道等对安全要求高的路面工程筛选优质抗滑集料(如玄武岩、辉绿岩等高PSV岩石);

  3.满足《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)中T 0321—2005“粗集料加速磨光试验”的标准要求。

结构组成

  1.主机框架:铸铁或钢结构,保证运行平稳;

  2.驱动电机与减速系统:控制试盘匀速旋转;

  3.加载轮机构:带配重砝码,提供恒定正压力;

  4.橡胶轮胎:标准硬度与尺寸,定期更换;

  5.磨料供给系统:储液箱、流量计、喷嘴,控制金刚砂悬浮液均匀喷洒;

  6.定时控制系统:自动运行设定时间后停机;

  7.安全防护罩:防止液体飞溅和机械伤害。

工作原理

  1.将标准尺寸的集料颗粒镶嵌在试模中,形成试件;

  2.将试件安装在磨光机的旋转圆盘上;

  3.启动设备后:

  一个包覆橡胶轮胎的加载轮在试件表面以固定压力(通常为725 N)压紧;

  圆盘带动试件低速旋转(约30–35 r/min);

  同时持续向试件表面喷洒磨料悬浮液(通常为金刚砂+水);

  经过规定时间(通常为5~6小时,相当于数万次车轮作用),完成“加速磨光”过程;

  取出试件,清洗干燥后,用摆式摩擦系数仪测定其摩擦系数,换算得到PSV值。

典型参数

  1.试盘转速:30±1 r/min

  2.加载轮压力:725 N(含轮重)

  3.磨光时间:300分钟(分两阶段:粗磨+细磨)

  4.电源:AC 220V/50Hz,功率约500W

  5.符合标准:JTG E42-2005、BS 812-114(英国标准)

操作流程

  1.制备集料试件(按规范嵌入试模并养生);

  2.安装试件于磨光机转盘;

  3.装配加载轮,加挂标准砝码;

  4.加注金刚砂悬浮液,设定运行时间(通常300分钟);

  5.启动设备,自动完成磨光;

  6.取出试件,冲洗、干燥;

  7.用摆式仪测摩擦系数,计算PSV。

注意事项

  1.橡胶轮胎使用一定次数后需更换(通常≤10次);

  2.金刚砂必须使用标准粒径(如ISO 114:F120);

  3.试验环境温度建议控制在20±5℃;

  4.设备需水平安装,定期润滑传动部件。

应用领域

  1.公路工程

  用于高速公路、一级公路、城市快速路等抗滑表层(如沥青玛蹄脂碎石SMA、微表处)所用粗集料的性能检测;

  在路面设计阶段筛选高磨光值(PSV)集料,确保雨天行车安全;

  施工过程中对进场碎石进行质量验收,防止低品质集料导致路面早期打滑事故。

  2.机场跑道建设

  机场道面要求极高的抗滑性和耐久性,需使用高PSV玄武岩或辉绿岩;

  集料加速磨光试验是民航机场工程材料准入的关键检测项目之一。

  3.桥梁与隧道铺装

  桥面和隧道内通风差、易积水,对抗滑性能要求更高;

  通过磨光试验验证铺装层集料在长期车轮作用下的抗滑衰减能力。

  4.交通科研与标准制定

  公路科研院所、高校土木工程实验室利用该设备开展:

  新型抗滑集料研发;

  不同岩性集料磨光机理研究;

  国家/行业标准(如JTG、ASTM、BS)的验证与修订。

  5.工程质量监督与第三方检测

  各级交通工程质量监督站、第三方检测机构(如中交、中铁下属检测中心)将PSV作为强制性检测指标;

  对沥青混合料原材料进行合规性判定,确保工程符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)要求。

  6.矿山与建材企业

  石料生产企业通过磨光试验评估自身矿源品质,为产品分级和市场定位提供依据;

  高PSV集料可作为高端产品用于重点工程,提升附加值。

  7.市政与港口工程

  城市主干道、公交专用道、港口堆场等重载区域,同样需要抗滑耐久的路面材料;

  集料加速磨光试验为这些场景的材料选型提供技术支撑。

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