[發明專利]一種評價加壓條件下瀝青膠漿水蒸氣滲透實驗方法

有效

• 申請號: 201410060014.2
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103776749B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 董澤蛟;杜尚波;路石鑫;劉志楊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種瀝青膠漿水蒸汽滲透實驗裝置，具體涉及一種評價加壓條件下瀝青膠漿水蒸汽滲透實驗裝置。?

背景技術

瀝青路面由一種包含固相、液相、氣相的非均質多孔材料組成，并且直接承受嚴酷的行車和環境荷載作用，易產生車轍、裂縫、水損害等各種路面損壞。瀝青路面中水的存在不可避免，瀝青混合料孔隙中長期駐留的水分，在行車荷載的往復作用下，引起瀝青混合料的水損害，降低了道路的服務質量。水損害是指瀝青路面在水或凍融循環的作用下，由于汽車車輪動態荷載的作用，進入路面空隙中的水不斷產生動水壓力或真空負壓抽吸的反復循環作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結力，瀝青膜從石料表面脫落（剝離），瀝青混合料掉粒、松散，繼而形成瀝青路面的坑槽、推擠變形等損壞現象。在夏季高溫作用下，瀝青混合料中的液相水分氣化形成水蒸汽，使得孔隙中的氣壓升高，氣態水分子更加容易擴散到瀝青與集料的界面，引起瀝青混合料的水損害。?

界面粘結作用與瀝青－集料體系的界面能有關，水蒸汽滲透通過瀝青膠漿到達瀝青—集料界面，使界面之間的粘結能力下降，同時導致了界面粘結強度的降低。這些破壞形態包括兩種：1）瀝青膜內部界面粘聚破壞；2）荷載、水分作用下瀝青膜與集料之間的粘附性破壞。水蒸汽滲透到瀝青—集料界面影響了瀝青膜的完整性，而瀝青膜的完整性關系到瀝青從集料表面剝離的速度。同時，有研究表明，瀝青與集料粘附性指標可以通過接觸界面干濕粘結能之比來評價，絕對值越小，瀝青與集料的粘附性就越好，而水蒸汽的滲透無疑使干濕粘結能之比的絕對值變大，從而影響瀝青與集料的粘附性。?

國內發行的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTJ052-2000）雖然有對瀝青混合料滲水的實驗，但現有的瀝青混合料滲水實驗只是針對液態水通過瀝青混合料孔隙的滲透過程，無法描述水蒸汽滲透通過瀝青膠漿到達瀝青與集料的界面這一過程，且無法模擬氣態水在壓強作用下的透過過程。?

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的瀝青混合料滲水實驗只是針對液態水通過瀝青混合料孔隙的滲透過程，無法描述水蒸汽滲透通過瀝青膠漿到達瀝青與集料的界面這一過程，且無法模擬氣態水在壓強作用下的透過過程，進而提供一種評價加壓條件下瀝青膠漿水蒸汽?滲透實驗裝置。?

本發明的技術方案是：一種評價加壓條件下瀝青膠漿水蒸汽滲透實驗裝置，它包括主體、托盤和蓋板，所述主體為圓柱空腔本體，主體側壁上由上至下依次設有兩個氣嘴，托盤為變直徑圓環托盤，托盤固定密封安裝在主體的上端，瀝青膠漿試件卡裝在托盤上，蓋板密封蓋裝在托盤上。?

本發明與現有技術相比具有以下效果：?

1.本發明的托盤為變直徑圓環托盤，能夠將瀝青膠漿試件牢固的卡裝在托盤上。?

2.本發明通過兩個氣嘴，用以測量裝置內部壓強，能夠模擬瀝青混合料孔隙中高壓條件下，水蒸汽在瀝青膠漿中的擴散作用，整個裝置除了瀝青膠漿試件以外，其余為完全密封狀態，水分只有通過膠漿試件而揮發至大氣中，準確的描述了水蒸汽滲透通過瀝青膠漿到達瀝青與集料的界面這一過程，用以測定水蒸汽在瀝青膠漿中的滲透系數。對本裝置施加壓力不僅能夠模擬瀝青混合料孔隙中的高壓，還能夠對整個水蒸汽滲透過程加速，實驗周期縮短了三分之一。?

3.目前還沒有測試水蒸汽穿過瀝青膠漿這一過程的裝置，本發明用來測定水蒸汽在瀝青膠漿試件中的滲透系數，且結構簡單，生產制造容易。?

4.混合料的滲透實驗是評價由于混合料中孔隙的存在而允許水通過的能力，并沒有真正評價水分穿過膠漿滲透到集料—瀝青界面這一過程，而這才是水損害發生的根源。?

5.本發明不僅能夠得出水蒸汽在瀝青膠漿中的滲透系數，還能夠進一步的研究水作用下集料—瀝青界面粘結性能、界面損傷特征和細觀測試分析，用以得到一個界面間粘結失效的模型。?

附圖說明

圖1本發明的整體結構示意圖。圖2是主體的主視圖；圖3是圖2在C-C處的剖視圖；圖4是蓋板的俯視圖；圖5是圖4在A-A處的剖視圖。?

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1-圖5說明本實施方式，本實施方式一種評價加壓條件下瀝青膠漿水蒸汽滲透實驗裝置，它包括主體1、托盤2和蓋板3，所述主體1為圓柱空腔本體，主體1側壁上由上至下依次設有兩個氣嘴4，托盤2為變直徑圓環托盤，托盤2固定密封安裝在主體1的上端，瀝青膠漿試件5卡裝在托盤2上，蓋板3密封蓋裝在托盤2上。?

本實施方式的兩個氣嘴4，下端的一個氣嘴4鏈接閥門給裝置加壓，上端的一個氣嘴4鏈接壓力表，測量裝置內部壓強。?