CN211955151U - 一种模拟全气候沥青老化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟全气候沥青老化实验装置，在烘箱中加设光源(紫外灯)作为加热装置和光源，同时箱体顶部设有通风装置以及淋浴装置，箱体左侧设有开孔，方便气流流通；在箱体中部设有可升降轮碾装置；在箱体底部设有承台，且承台高于箱体底部，箱体设有制冷装置和水循环装置，制冷装置通风口和箱体通风装置整合在一起，水循环装置进出水口位于箱体后侧箱体壁。该老化装置能够较好地将光老化、水老化、热老化、氧化以及荷载等因素耦合，较好的模拟沥青在实际使用中的老化情况，从而更好的研究沥青老化机理以及再生剂的开发。

Description

一种模拟全气候沥青老化实验装置

技术领域

本实用新型属于道路材料领域，具体的讲，涉及一种模拟全气候沥青老化实验装置。

背景技术

随着经济社会的快速发展，人民群众出行质量需求不断升级，重载交通建设也愈加突显。在道路工程领域，沥青混凝土仍是道路建设中广泛使用的铺筑材料。如何提高路面的使用功能，如何向社会提供高安全和更舒适的道路，首先应着重解决沥青混凝土中沥青的老化，从而针对沥青老化加入改性剂，抑制沥青老化甚至“隔绝”沥青老化，提高沥青的性能，这样才能使得道路耐久性和安全性大大提高。

传统沥青模拟老化装置采取的是旋转薄膜烘箱(RTFOT)或者压力老化容器(PAV)，其未能模拟光、热等因素的耦合。因此，一些专家学者研发光热耦合老化装置、光热水耦合老化装置以及全气候老化装置，但都仅仅针对水、热、光以及空气等因素进行耦合，且老化箱体主要模拟沥青材料的老化，不能够很好地和实际结合起来；本试验装置不仅考虑了水、热、光以及空气等因素，同时将行车荷载考虑进去，从沥青材料角度出发，可以模拟水、热、光以及空气，从沥青混合料角度出发水、热、光以及空气和荷载的耦合，从而能够很好地将沥青和沥青混合料老化联系起来，更为有效的研究老化机理同时针对老化提出有效的抗老化方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种新型模拟全气候沥青老化实验装置，在普通烘箱的基础上增加能够发射紫外光源(氙灯、紫外灯等)的灯泡，其不仅可以用来模拟紫外辐射，同时提供热量；在设置淋浴装置，能够按照需要进行喷水模拟雨水侵蚀；设置制冷装置进行气温平衡和温度控制；轮载装置面模拟实际沥青路面服役中的行车荷载；水循环装置，提供适当的水分和湿度。

进一步，所述箱体外尺寸为长×宽×高＝600mm×600mm×1000mm；箱体内尺寸为长×宽×高＝550mm×550mm×800mm。

进一步，所述加热装置为紫外光源为能够发射强烈紫外波段的灯(卤素填充灯，氙灯，紫外灯等)。

进一步，所述紫外灯功率以及辐射强度为具体试验要求(所需辐射量的大小进行换算选择哪种类型灯具)。

进一步，所述紫外灯照射距离时具体试验要求进行确定(依据辐射强度和温度热量控制决定)。

进一步，所述淋浴装置为水循环装置的一部分组成，其主要模拟雨水侵蚀，喷洒水量以及时间间隔根据试验来确定，淋浴装置走行部位可移动前后距离为400mm，左右移动距离为 400mm。

进一步，所述制冷进风口、通风进风口以及温度感应装置主要由冷机和通风装置组成，其主要用来平衡箱体内部温度，通风口直径为50mm的圆形孔，顶部偏右距离中心200mm处，出风口为直径50mm的圆形孔，距离顶部300mm。

进一步，所述出风口为全气候沥青老化装置内部空气的流通通道，孔道为圆形，直径大小为50mm。

进一步，所述车轮轮载系统为橡胶车轮，主要模拟行车荷载，取20kg荷载值(根据实验需要可进行换装大小荷载)，轮轨轨道主要是用来承载淋浴头的滑动，长度为600mm。滑轨轨道以及控制车轮上下加载装置主要是用来承载车轮的移动，滑轨轨道长度为200mm，车轮移动高度到承台顶面距离为5mm-200mm。

进一步，所述水循环装置主要提供沥青老化所需水分，根据水位感应装置进行补水和排水。

进一步，所述进水口距离箱体底部15mm，出水口为12mm，进出水口均为圆形20mm孔径，监测湿度和水位装置位于出水口；

进一步，所述样品承台长宽为500mm×500mm，

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

该种沥青老化试验装置具有较好的模拟实际沥青路面中服役的环境，为研究沥青老化提供较为贴近实际老化的方法，便于针对老化沥青的性能研究提出更好的解决措施。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的模拟全气候作用下沥青老化装置的正视图；

图2为本实用新型的模拟全气候作用下沥青老化装置的侧视图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，一种模拟全气候作用下沥青老化装置，从上到下为：在烘箱箱体(1) 顶部增加了光源加热装置(2)和制冷装置、通风装置进风口(12)和温度感应装置(13)维持箱体温度平衡和空气流通；在中间部位增加设置轮轨轨道(3)和淋浴装置(4)模拟雨水侵蚀，同时设置出风口(5)用来平衡箱体内部压力以及设置滑轨轨道(6)、车轮轮载系统(7)和控制车轮上下加载装置(8)模拟车辆荷载；箱体底部设置承台用来承载沥青及沥青混合料试件，通过增加水(11)提供空气湿度，设置水位感应装置(10)、水循环装置(14) 和水进出通道(9和15)保持箱体湿度和水分。

夏季高温季节模拟老化方案：制作标准车辙板，设定光照强度可设为8000μW/cm²，淋浴装置排水间隔为4h，每次排水3min，排水量为600mL，轮载荷载20kg，在沥青混凝土表面做摆钟运动，持续时间10min，休息时间5min，每15min一个周期，保持空气湿度50％，通风量为10L/min。

冬季寒冷季节模拟老化方案：制作标准车辙板，设定光照强度可设为4000μW/cm²，淋浴装置排水间隔为10h，每次排水1min，排水量为50mL，轮载荷载20kg，在沥青混凝土表面做摆钟运动，持续时间10min，休息时间5min，每15min一个周期，保持空气湿度15％，通风量为5L/min。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：在烘箱箱体(1)顶部增加了光源加热装置(2)和制冷装置、通风装置进风口(12)和温度感应装置(13)维持箱体温度平衡和空气流通；在中间部位增加设置轮轨轨道(3)和淋浴装置(4)模拟雨水侵蚀，同时设置出风口(5)用来平衡箱体内部压力以及设置滑轨轨道(6)、车轮轮载系统(7)和控制车轮上下加载装置(8)模拟车辆荷载；箱体底部设置承台用来承载沥青及沥青混合料试件，通过增加水(11)提供空气湿度，设置水位感应装置(10)、水循环装置(14)和水进出通道(9和15)保持箱体湿度和水分。

2.根据权利要求1所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述全气候老化试验装置为铁制箱体，三围尺寸为长×宽×高＝600mm×600mm×1000mm；箱体内尺寸为长×宽×高＝550mm×550mm×800mm。

3.根据权利要求2所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述光源加热装置为卤化物灯。

4.根据权利要求3所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述制冷装置进风口、通风装置进风口以及温度感应装置通过外挂空调进行制冷，制冷功率可调节，分别为1000W、2000W和3000W，风扇转速为0-5000r/min，通风量为0-30L/min。

5.根据权利要求4所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述淋浴装置喷水量为50mL/min、100mL/min、150mL/min和200mL/min四个档位，走形滑道为不锈钢材质，长条状500mm，宽度10mm。

6.根据权利要求5所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述出风口、进风口以及进水口和出水口为圆形，直径大小分别为50mm、50mm、20mm和12mm。

7.根据权利要求6所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述车轮轮载系统车轮为橡胶车轮，月牙形波纹状车胎表面，轮载荷重为20kg，爬升画到为不锈钢材质，长条状200mm，宽度10mm。

8.根据权利要求7所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述水位感应装置能够测试箱体内部湿度以及箱体底部水位限值，通过与计算机连接转变电信号来维持箱体湿度平衡和水位高程。

9.根据权利要求8所述的一种模拟全气候沥青老化实验装置，其特征在于：所述水循环装置为不锈钢密闭圆柱体水箱，尺寸为底面直径×高度＝500mm×500mm，壁厚3mm，通过阀门与外部水源装置连接进行补给水。

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