CN110579503A - Sma沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方案 - Google Patents

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杜宏伟
仇新成
张恺
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王超
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Abstract

本发明公开了一种SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方案，包括以下步骤，(1)、试件成型：根据试验目的分别成型9块试件，(2)利用步骤(1)制得的试件进行试验，进行在混凝土桥面板模型三面保温和四面保温处理情况下的融雪化冰试验。本发明模拟在多种条件下对试件进行融雪化冰，从而得到外界环境对混凝土融雪化冰的影响状况，为实现对道路快速融雪化冰提供了依据。

Description

SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方案
技术领域
本发明涉及试验方法技术领域，具体涉及SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方案。
背景技术
在寒冷的冬季，当路面因降雪而积雪结冰时，给道路畅通和行车安全带来了严重的影响，在冰、雪天气中，路面附着能力大大降低，对车辆行驶的动力性及安全性极为不利。据分析：冰雪常常使汽车刹车失灵、方向失控，交通事故频繁发生，连续追尾撞车事故也屡见不鲜。冰雪天交通事故成倍增长，据统计，15％左右的交通事故与道路积雪有关；冰雪天公路运输效率极低，交通事故不但威胁司乘人员的生命安全，同时对交通设施及车辆造成严重破坏，甚至造成道路关闭，给客货运输带来不便，也给建设单位造成巨大的经济损失。
由于众多道路汇集于桥面，因而桥面堪称公路交通的咽喉；同时桥面完全暴露在空气中，比路面更易积雪结冰。桥面一般坡度陡弯道多，许多司机由无冰雪路面行驶到结冰的桥面时，因对桥面路况估计不足而极易造成交通事故及交通堵塞。所以桥面己经成为国内外除雪防滑工作的重点部位之一。因此，为了保障道路畅通和行车安全，提高道路的运营效益，必须采取措施清除桥面冰雪，这是冬季道路养护的一项重要工作，如何及时清除冰雪，保证交通生命线的畅通，把损失降到最低限度，是政府及道路管理部门的重要课题，对桥面采取融雪化冰措施具有非常重要的现实意义，影响道路的融雪化冰的进程的因素有很多，在室内进行一个融雪化冰室内试验的研究很有必要。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方案，本发明模拟在多种条件下对试件进行融雪化冰，从而得到外界环境对混凝土融雪化冰的影响状况，为实现对道路快速融雪化冰提供了依据。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)、试件成型：根据试验目的分别成型9块试件，其具体步骤为：
a、根据混凝土桥面板模型的大小制作混凝土板，准备混凝土脱模油、塑料薄膜、钢筋骨架、普通混凝土、沥青混凝土、水泥砂浆、泡沫塑料板、发热电缆、温度传感器、数据采集模块和无线终端设备；
b、在所述混凝土板内表面涂抹混凝土脱模油，将钢筋骨架放入所述混凝土板内，依次浇筑所述普通混凝土、沥青混凝土及水泥砂浆，同时在钢筋网上布设不同高度和间距的碳纤维发热线；
c、混凝土浇筑完成后，在混凝土上表面覆盖塑料薄膜，混凝土桥面板模型在常温条件下养护成型后，拆除所述混凝土板和所述塑料薄膜，得到混凝土桥面板模型，在成型好的混凝土桥面板模型，上铺设上、中两层沥青混合料铺装层，其中上面层4cm，中面层6cm；在混凝土桥面板模型上表面和下表面布置所述温度传感器，数据采集模块与所述温度传感器通过有数据线连接，所述无线终端设备与所述数据采集模块通过数据线连接，制成试验装置；
d、除了混凝土桥面板模型上表面，其余各面均包覆起到保温隔热作用的聚苯乙烯泡沫塑料板，最后得到试件；
(2)利用步骤(1)制得的试件进行试验，其具体步骤为：
f、试件成型后，将其置于大型冷柜中，对混凝土桥面板模型设置保温层，混凝土桥面板模型四周覆盖所述泡沫塑料板，形成保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后将冷柜温度调节至0℃以下，并采用喷雾器向试件表面喷水，使其冻结成冰层；
g、在加热之前，首先将试件在冷库中冷冻15小时以上，使试件的内部温度全部达到试验温度；
h、通过调节冷库温度、风扇风速和成型不同厚度冰层，使试件分别处于不同环境条件下以研究外界环境对混凝土融雪化冰的影响；
i、接通电源，按30min的时间间隔，利用数据采集仪采集不同层位的温度和应变值，以便得到试件内部加热过程中，不同位置温度和应变的变化趋势，同时观测试件表层冰层的融化状况，以确定表面冰层融化所需时间；
j、进行在三面保温处理情况下的融雪化冰试验，对所述混凝土桥面板模型三面覆盖所述泡沫塑料板，形成三面保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后重复步骤g-i。
优选的，所述步骤a中混凝土板的尺寸为60cm×60cm×10cm。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明通过制作试件，然后模拟在多种条件下对试件进行融雪化冰，从而得到外界环境对混凝土融雪化冰的影响状况，为实现对道路快速融雪化冰提供了依据。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方法，包括以下步骤，
(1)、试件成型：根据试验目的分别成型9块试件，其具体步骤为：
a、根据混凝土桥面板模型的大小制作混凝土板，准备混凝土脱模油、塑料薄膜、钢筋骨架、普通混凝土、沥青混凝土、水泥砂浆、泡沫塑料板、发热电缆、温度传感器、数据采集模块和无线终端设备；
b、在所述混凝土板内表面涂抹混凝土脱模油，将钢筋骨架放入所述混凝土板内，依次浇筑所述普通混凝土、沥青混凝土及水泥砂浆，同时在钢筋网上布设不同高度和间距的碳纤维发热线；
c、混凝土浇筑完成后，在混凝土上表面覆盖塑料薄膜，混凝土桥面板模型在常温条件下养护成型后，拆除所述混凝土板和所述塑料薄膜，得到混凝土桥面板模型，在成型好的混凝土桥面板模型，上铺设上、中两层沥青混合料铺装层，其中上面层4cm，中面层6cm；在混凝土桥面板模型上表面和下表面布置所述温度传感器，数据采集模块与所述温度传感器通过有数据线连接，所述无线终端设备与所述数据采集模块通过数据线连接，制成试验装置；
d、除了混凝土桥面板模型上表面，其余各面均包覆起到保温隔热作用的聚苯乙烯泡沫塑料板，最后得到试件；
(2)利用步骤(1)制得的试件进行试验，其具体步骤为：
f、试件成型后，将其置于大型冷柜中，对混凝土桥面板模型设置保温层，混凝土桥面板模型四周覆盖所述泡沫塑料板，形成保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后将冷柜温度调节至0℃以下，并采用喷雾器向试件表面喷水，使其冻结成冰层；
g、在加热之前，首先将试件在冷库中冷冻15小时以上，使试件的内部温度全部达到试验温度；
h、通过调节冷库温度、风扇风速和成型不同厚度冰层，使试件分别处于不同环境条件下以研究外界环境对混凝土融雪化冰的影响；
i、接通电源，按30min的时间间隔，利用数据采集仪采集不同层位的温度和应变值，以便得到试件内部加热过程中，不同位置温度和应变的变化趋势，同时观测试件表层冰层的融化状况，以确定表面冰层融化所需时间；
j、进行在三面保温处理情况下的融雪化冰试验，对所述混凝土桥面板模型三面覆盖所述泡沫塑料板，形成三面保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后重复步骤g-i。
进一步的，所述步骤a中混凝土板的尺寸为60cm×60cm×10cm。
本发明的有益效果是：本发明通过制作试件，然后模拟在多种条件下对试件进行融雪化冰，从而得到外界环境对混凝土融雪化冰的影响状况，为实现对道路快速融雪化冰提供了依据。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (2)

1.SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)、试件成型：根据试验目的分别成型9块试件，其具体步骤为：
a、根据混凝土桥面板模型的大小制作混凝土板，准备混凝土脱模油、塑料薄膜、钢筋骨架、普通混凝土、沥青混凝土、水泥砂浆、泡沫塑料板、发热电缆、温度传感器、数据采集模块和无线终端设备；
b、在所述混凝土板内表面涂抹混凝土脱模油，将钢筋骨架放入所述混凝土板内，依次浇筑所述普通混凝土、沥青混凝土及水泥砂浆，同时在钢筋网上布设不同高度和间距的碳纤维发热线；
c、混凝土浇筑完成后，在混凝土上表面覆盖塑料薄膜，混凝土桥面板模型在常温条件下养护成型后，拆除所述混凝土板和所述塑料薄膜，得到混凝土桥面板模型，在成型好的混凝土桥面板模型，上铺设上、中两层沥青混合料铺装层，其中上面层4cm，中面层6cm；在混凝土桥面板模型上表面和下表面布置所述温度传感器，数据采集模块与所述温度传感器通过有数据线连接，所述无线终端设备与所述数据采集模块通过数据线连接，制成试验装置；
d、除了混凝土桥面板模型上表面，其余各面均包覆起到保温隔热作用的聚苯乙烯泡沫塑料板，最后得到试件；
(2)利用步骤(1)制得的试件进行试验，其具体步骤为：
f、试件成型后，将其置于大型冷柜中，对混凝土桥面板模型设置保温层，混凝土桥面板模型四周覆盖所述泡沫塑料板，形成保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后将冷柜温度调节至0℃以下，并采用喷雾器向试件表面喷水，使其冻结成冰层；
g、在加热之前，首先将试件在冷库中冷冻15小时以上，使试件的内部温度全部达到试验温度；
h、通过调节冷库温度、风扇风速和成型不同厚度冰层，使试件分别处于不同环境条件下以研究外界环境对混凝土融雪化冰的影响；
i、接通电源，按30min的时间间隔，利用数据采集仪采集不同层位的温度和应变值，以便得到试件内部加热过程中，不同位置温度和应变的变化趋势，同时观测试件表层冰层的融化状况，以确定表面冰层融化所需时间；
j、进行在三面保温处理情况下的融雪化冰试验，对所述混凝土桥面板模型三面覆盖所述泡沫塑料板，形成三面保温层，预先在所述混凝土桥面板模型表面铺设一定厚度水膜，水膜随着所述混凝土桥面板模型在不同的温度工况下一起降温，然后重复步骤g-i。
2.根据权利要求1所述的SMA沥青混合料桥面铺装层融雪化冰室内试验方法，其特征在于：所述步骤a中混凝土板的尺寸为60cm×60cm×10cm。
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