[發(fā)明專利]一種室內(nèi)模擬瀝青路面吸熱裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106841582B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張爭奇;李卓琳;羅要飛;黃碩磊;楊建華;李楊;張世豪;王素青;張偉
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明涉及瀝青路面測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種室內(nèi)模擬瀝青路面吸熱裝置及方法，包括太陽運動模擬部分、道路結(jié)構(gòu)模擬部分和驅(qū)動與校核部分，太陽運動模擬部分包括從動齒輪、組合日光燈、日光燈支架和開關(guān)，從動齒輪的轉(zhuǎn)軸固定設(shè)置，組合日光燈通過日光燈支架固定在從動齒輪上并與從動齒輪同步轉(zhuǎn)動，用于控制組合日光燈的照射功率，道路結(jié)構(gòu)模擬部分設(shè)置在組合日光燈處于最高點時的正下方，從動齒輪、組合日光燈、日光燈支架和道路結(jié)構(gòu)模擬部分均設(shè)置在保溫箱內(nèi)，驅(qū)動與校核部分能夠?qū)膭育X輪每24小時驅(qū)動旋轉(zhuǎn)一周。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)在模擬瀝青路面吸熱實驗的考慮條件單一、應(yīng)用范圍較窄、以及模擬不夠準(zhǔn)確的問題。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及瀝青路面測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種室內(nèi)模擬瀝青路面吸熱裝置及方法。

【背景技術(shù)】

瀝青混凝土路面是我國高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，占全部路面形式的90％以上,但是瀝青路面的車轍現(xiàn)象嚴(yán)重影響了瀝青路面的性能。車轍主要在夏季高溫時產(chǎn)生，為降低車轍的出現(xiàn)率，近年來，很多學(xué)者和研究人員在進行瀝青路面的降溫技術(shù)研究，而這需要在最不利情況下進行瀝青路面在降溫措施前后的吸熱實驗。

由于研究要求、時間以及天氣的限制，瀝青路面的吸熱實驗只能在夏季的晴好天氣下進行，降低了實驗的效率。針對這種現(xiàn)狀，很多研究人員開發(fā)了在室內(nèi)模擬瀝青路面在晴好天氣下吸熱的裝置，基礎(chǔ)模擬的是在室內(nèi)情況下用日光燈模擬太陽光，然后將四塊瀝青車轍板置于日光燈下進行吸熱試驗，這種模擬實驗雖然能夠使瀝青進行吸熱，但是卻存在幾大缺點：

(1)日光燈是固定不動的，也就是模擬實驗中沒有考慮到太陽光的照度變化以及太陽光的入射角度變化，使四塊車轍板不能受熱均勻，存在偏差較大，即使實驗后四塊車轍板的溫度取平均值，也是沒有多大意義的；

(2)日光燈的功率沒有進行合理的計算，不能較為準(zhǔn)確地模擬瀝青路面在太陽光下的吸熱量：

(3)瀝青車轍板周邊沒有隔熱設(shè)施，車轍板易進行熱傳導(dǎo)，受周圍環(huán)境影響大；

(4)實驗中，只有用車轍板模擬瀝青路面的吸熱情況，沒有考慮不同路面結(jié)構(gòu)和不同道路結(jié)構(gòu)對瀝青路面的溫度影響，使實驗?zāi)M的環(huán)境過于單一和太過理想化。

2012年，長安大學(xué)的程承在碩士論文《熱反射型瀝青路面涂料制備與性能評價》中提出了一種室內(nèi)降溫效果測試平臺，此裝置對以上提到的基礎(chǔ)模擬進行了改善。該試驗臺主要由試件裝配區(qū)和太陽模擬光源兩部分組成。裝配區(qū)可以模擬多種面層結(jié)構(gòu)，主要采用黃土進行填充并搗實。采用反射型紅外燈模擬太陽光源，置于試驗臺上部，可通過支架調(diào)節(jié)照射高度，以便可以通過多次調(diào)整后達到試件表面均勻受熱目的。

但是這種模擬也有以下不足：

(1)試件裝配區(qū)可以模擬不同的面層結(jié)構(gòu)，但是沒有考慮其他路面結(jié)構(gòu)層對路面溫度的影響；

(2)模擬太陽光源沒有考慮太陽光的照度和入射角度，雖然可通過支架調(diào)節(jié)亮度，但是瀝青受熱情況卻不同于在日光下，使瀝青表面受熱不均；

(3)采用的反射型紅外燈模擬太陽光源，紅外燈的功率沒有進行計算，在不同的溫度下，瀝青升溫速度不同，瀝青內(nèi)部有關(guān)溫度的系數(shù)也不同，實驗中應(yīng)盡量接近太陽光源，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

(4)所述的室內(nèi)降溫效果測試平臺外部沒有整體的保溫措施，大的溫差情況下，即使瀝青外部有高密度泡沫，瀝青溫度還是受到影響。

通過以上分析可知，現(xiàn)有的模擬裝置考慮的條件過于單一和模擬的準(zhǔn)確度較低，不能準(zhǔn)確地反應(yīng)瀝青路面的吸熱情況。因此，我們需要一種考慮多種條件和模擬范圍更廣的室內(nèi)模擬瀝青路面吸熱裝置，來進一步提升實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

根據(jù)以上的分析，為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)模擬瀝青路面吸熱裝置及方法，本發(fā)明能夠解決現(xiàn)在模擬瀝青路面吸熱實驗的考慮條件單一、應(yīng)用范圍較窄、以及模擬不夠準(zhǔn)確的問題。