CN102539651A - 盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置，包括环境箱及放置在环境箱内的环境调节单元和测试单元，所述环境调节单元包含加热灯、自来水喷头和温度检测装置，置于环境箱底部的制冷系统和侧面的通风系统，测试单元包含出水管上的电磁流量计和取样孔，取样孔下放置具有带孔盖板的盛液容器，盛液容器内设置密度测量仪。本发明可以模拟盐化物自融雪路面有效成分的析出过程，主要用于预估盐化物自融雪路面融雪寿命。

Description

盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置

技术领域

本发明涉及公路路面试验技术，特别涉及一种自融雪路面融雪寿命模拟预估装置，可应用于模拟自融雪路面在各种自然环境下(日照、结冰、降雨、刮风)有效成分的析出过程，评价自融雪路面长期融雪性能，预估盐化物自融雪路面融雪寿命。

背景技术

冬季路面积雪结冰一直是困扰道路交通安全的难题，通常需要动用大量的人力物力清除冰雪，由此也开始了主动抑制冻结路面的研究。主动抑制冻结技术是在工程建设或大修路面中，预先主动采用相关技术或在混合料中添加专用材料使得路面具有了特殊功能达到融雪除冰的目的功能。主动抑制冻结技术中最典型的应用之一是盐化物自融雪路面。盐化物自融雪路面指在沥青混合料中添加盐化物，使路面本身具有融冰化雪功能。盐化物自融雪路面因其融冰雪效果好、施工工艺简单易于推广而被广泛应用。如何评价自融雪路面在低温情况下，抑制路面冻结的效果，以及高温环境条件下，盐化物自融雪路面盐化物析出速率是研究的重点问题。不同气候条件下(降雪量、降雨量、温度)，盐化物自融雪路面盐化物析出速率不同，盐化物析出速率直接影响路面融雪寿命。国内相关研究，例如长安大学研制了一种盐化物自融雪路面长期融雪性能评价装置，模拟在恒温水浴箱内浸泡试件，其缺点在于浸泡试件的溶液不更换，随盐化物不断析出，溶液中盐化物的浓度不断增大，盐化物析出被抑制，并不能模拟自然环境下活水冲刷路面的状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自融雪路面融雪寿命模拟预估装置，能够模拟自融雪路面有效成分的析出过程，预估盐化物自融雪路面融雪寿命，为盐化物自融雪路面推广运用提供直观可靠的依据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置，包括环境箱及放置在环境箱内的环境调节单元和测试单元，环境调节单元包含加热灯、自来水喷头和温度检测装置，置于环境箱底部的制冷系统和侧面的通风系统上。

所述的测试单元包含内环境箱出水管上的电磁流量计和取样孔，取样孔下放置具有带孔盖板的盛液容器，盛液容器内设置密度测量仪。

自来水喷头下方的试件放在多孔工作台上，试件侧壁包裹着防水材料和隔温隔水材料，环境箱顶部设置有摄像头。

本发明可应用于模拟盐化物自融雪路面有效成分的析出过程，主要用于预估盐化物自融雪路面融雪寿命。可改变环境箱内的温度，调节通风系统的风速，调节喷水速率，测定不同降雨量、温度、风速作用下的盐化物析出速率。

所述的试件包裹防水材料，减少试件侧壁盐化物析出，但不能完全避免试件侧壁盐化物的析出，会对试验结果产生一定的影响。

所述测试单元的密度测量仪，可精密地测定少量溶液的密度。

所述测试单元的取样孔可间隔短时间取等量小体积溶液，可将取样误差降低，所述盛液容器的带孔盖板，防止盛液容器内溶液蒸发损失。

所述测试单元的电磁流量计，可精确测量低流速、低流量下溶液的瞬时流量和累计流量。

所述的一种盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置，所述的环境箱中设置有摄像头，摄像头与显示器连接，可直观、便捷地观察环境箱内情况。

本发明在一种或几种环境条件下，将水喷洒在试件上，直接测定冲刷试件后溶液的流量和密度。本发明能模拟不同温度、降雨量、风速作用下的盐化物自融雪路面有效成分盐化物析出过程，并精确测量盐化物的析出百分比，为预估盐化物自融雪路面融雪寿命提供真实可靠的试验环境。

本发明技术突出的优点在于：

上述环境调节单元喷头喷水量可通过流量计与进水开关控制，利用不同喷水量，模拟自然环境中的降雨情况。

上述环境调节单元包含加热灯，可模拟高温环境雨水冲刷盐化物自融雪路面的试验，测定盐化物析出百分比。

上述环境调节单元包含制冷系统，可模拟低温环境下盐化物自融雪路面盐化物析出过程，测定低温环境盐化物析出百分比。

上述测试单元的电磁流量计和密度测量仪可测定每一时刻的流量和密度，根据试验数据可绘制各种环境条件下盐化物的析出百分比—时间图。

本发明综合考虑影响盐化物自融雪路面融雪性能的温度、降雨量、风速等因素，在室内利用环境箱模拟各种因素影响作用下自融雪路面有效成分的析出过程，整个试验过程完全不受外界环境制约。

附图说明

下面结合附图1和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

图1为本发明的一种盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，环境箱包含：用悬挂臂18连接的加热灯15和喷头14，喷头14下方的试件1放在多孔工作台28上，多孔工作台28下设置引流板29，引流板29将溶液汇集到装有出水开关4、电磁流量计5和取样孔10的出水管33排出。

环境调节单元为试验提供各种环境条件，通过进水开关21和流量计20控制喷头14的喷洒速率，可以模拟多种降雨强度的环境，功率控制器27改变加热灯15的功率，可达到不同的高温温度，制冷控制器26控制制冷系统12提供低温环境，风速控制器25控制通风系统13，模拟不同风速对盐化物析出速率的影响。测试单元的电磁流量计5可以测定流出溶液的瞬时流量和累计流量，密度测量仪9测定取样孔10留取的溶液8密度，流量和密度数据通过数据线11传输到密度存储显示器23和流量存储显示器24上显示储存。

试验步骤如下：

1)将包裹着防水材料2的试件1放在工作台上，关闭环境箱箱门(30；

2)关闭出水开关(4，调节功率控制器(27(或制冷控制器(26为试验温度；

3)待温度显示器(22显示环境箱温度达到试验温度时，根据流量计20读数调节进水开关21到试验指定的喷洒速率，开启出水开关4；

4)根据试验情况，选择以下操作步骤：

①高温环境条件下，完成上述三步操作后，待达到喷头14喷水时间达到试验时间后，进行步骤5操作。

②低温环境条件下，完成上述三步操作后，测定进水开关21处水温，对试验结果进行修正，待达到喷头14喷水时间达到试验时间后，进行步骤5操作。

③通风条件下，不同风速试验在完成低温环境试验后进行，完成上述三步操作后，调节风速控制器25为试验风速，待达到喷头14喷水时间达到试验时间后，进行步骤5操作。

5)根据密度存储显示器23和流量存储显示器24的实时密度和流量，计算盐化物析出百分比；

6)测量完毕后，关闭进水开关21，将功率控制器27、制冷控制器26、风速控制器25置零，关闭电磁流量计5和密度测量仪9开关，取出盛液容器7中的密度测量仪9，倒出溶液；

7)步骤4中根据具体实验条件，进行以上一种或几种试验，进行测试；根据试验需要，可改变试验温度重复步骤2至步骤5，对试验进行模拟。

最后，对测量数据进行汇总整理，将同一组试件的实时密度和瞬时流量数据求均值，计算出测量时段内试件盐化物的析出量，将盐化物析出量与试件中盐化物总含量进行对比，可得到盐化物测量时段析出百分比，绘制盐化物析出百分比—时间图，根据析出百分比—时间图预测盐化物自融雪路面在高温雨季的寿命和低温环境的寿命，结合某一地区的夏季降雨天数和冬季降雨雪天数，可预估该地区盐化物自融雪路面融雪寿命。

Claims (3)

1.盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置，包括环境箱(31)及放置在环境箱(31)内的环境调节单元和测试单元，其特征在于，环境调节单元包含加热灯(15)、自来水喷头(14)和温度检测装置(32)，置于环境箱(31)底部的制冷系统(12)和侧面的通风系统(13)上。

2.根据权利要求1所述的盐化物自融雪路面融雪寿命预估装置，其特征在于，所述的测试单元包含内环境箱出水管(33)上的电磁流量计(5)和取样孔(10)，取样孔(10)下放置具有带孔盖板(6)的盛液容器(7)，盛液容器(7)内设置密度测量仪(9)。

3.根据权利要求1所述的盐化物自融雪路面寿命预估装置，其特征在于，自来水喷头(14)下方的试件(1)放在多孔工作台(28)上，试件侧壁包裹着防水材料(2)和隔温隔水材料(3)，环境箱(31)顶部设置有摄像头(16)。

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