[發明專利]模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201210338787.3
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102866174A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉廷國;岳學軍;侯曙光;李忠玉;劉玉恒;郝長峰;蔚廣義
• 申請（專利權）人: 河南省高遠公路養護技術有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術領域

本發明涉及一種試驗方法及裝置，尤其涉及一種模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法及裝置。

背景技術

瀝青路面是道路建設中最廣泛適用的路面，應用于各級道路尤其是高等級道路中，具有平整、噪聲低、舒適性好、易修復等特點。瀝青路面是用瀝青材料作結合料的路面結構，瀝青結合料將礦質粒料粘結成整體，增加強度和增強路面抵抗行車破壞的能力，并使路面具有抗水性。

瀝青路面的缺點是溫度敏感性較高。由于瀝青路面呈黑色，吸收太陽輻射較強，路面升溫快、溫度高，特別是在夏季其強度下降更加明顯，若控制不好會使路面發軟泛油或推移剪裂破壞，嚴重影響了瀝青路面的使用壽命和行車安全。在道路修筑中通常采用高性能瀝青或通過瀝青改性來改善瀝青材料的溫度敏感性，這使得道路材料成本大大增加。目前國內外有多種道路表面涂覆材料，能夠使瀝青路面減少吸收太陽輻射的能力，使瀝青路面在日光輻射下升溫慢、溫度低（相對于未涂覆材料時），從而相當于改善了瀝青材料的溫度敏感性。

當瀝青道路出現透水病害時，由于日光照射，路面結構層內水分逐漸蒸發而帶走熱量，造成路面透水與不透水的部分在相同時刻的溫度有差異，發生差熱現象。

在化工行業有差熱技術的相關應用：在程序控制溫度下，測量目標物和參比物之間的溫度差與溫度關系，其主要是通過加熱物質的辦法，考察這兩個物質間的溫度差別。

而通過室內模擬太陽輻射對比試驗試件表面溫度變化，即差熱現象，可以為道路材料性能、病害檢測研究提供可靠的試驗數據，從而，本發明公開了一種使用模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法及裝置。

發明內容

針對研究現有道路表面涂覆材料及透水等病害對瀝青路面溫度的影響問題，本發明提供了一種模擬太陽輻射條件下研究路面試件差熱的試驗方法及裝置，為相關研究提供試驗數據。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法，包括以下步驟：

1)?預設路面試件接收太陽能輻射的輻照度；

2)?打開輻射源開關，用太陽能功率表測量各試件安裝架中心輻照度，通過調整試驗裝置的輻射源數量、布局及位置，使各試件安裝架中心接收的輻照度均勻并與設定值相一致，關閉輻射源開關；

3)?在安裝架位置安裝編號的路面試件，測量并記錄環境溫度；用紅外測溫儀測量并記錄各路面試件表面初始溫度，打開輻射源并記錄時間；

4)?按固定時間間隔，用紅外測溫儀測量上述各路面試件表面的溫度并記錄；

5)?在有路面試件表面溫度達到試驗規定最終溫度或時間后，關閉輻射源開關；

6)?整理試驗數據，采用數學工具分析各路面試件表面溫差與時間的對應關系，即差熱；

7)?進行平行試驗，重復步驟1至步驟6，完成其余各組試件試驗；

8)?依據試驗設定變換不同輻照度，重復步驟1至步驟7，得到各設定輻照度條件下試件表面差熱數據。

?根據上述模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法，其特征在于：所述輻照度為半球向日射輻照度。

根據上述模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗方法，其特征在于：所述輻射源為500~1000w鹵鎢燈。

本發明的另一目的是提供一種模擬太陽輻射研究路面試件差熱的試驗裝置，包括：蹄腳1、試驗試件架2、鋁型材支架3、輻射源4、直角支架5、輻射源安裝升降架6、輻射源控制器7。所述鋁型材支架3構成一個敞開的工作框架；所述試驗試件架2固定在鋁型材支架3的底部；所述直角支架5上設有螺紋孔，通過螺栓旋緊安裝在所述鋁型材支架3的豎柱上，可實現高度調節；所述輻射源安裝升降架6固定在直角支架5上；所述輻射源4安裝分布在輻射源安裝升降架6四周的中間位置，且數量可調；所述輻射源控制器7安裝在所述輻射源4旁邊。

所述輻射源4為500~1000w鹵鎢燈等太陽光模擬燈。

所述試驗試件架2由鋁制或鋼制材料構成，設有多個路面試件安裝位置隔間，同時對多個路面試件進行對比試驗。

所述輻射源安裝升降架6由鋁制或鋼制型材構成。

通過調整輻射源4數量、輻射源安裝升降架6高低位置，保證試驗中路面試件表面的輻照度均勻且與設定值相一致。

本發明的積極有益效果：