[發明專利]一種大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為室內加速模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 201810920321.1
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108982823A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 李平;劉連國;周志剛;傅琴;張蔭成;閆強;何俊輝;熊劍平;周育名
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學;廣西交通投資集團有限公司;廣西交投科技有限公司;廣西荔玉高速公路有限公司
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為室內加速模擬裝置及方法。包括雨水制備系統、降雨模擬系統、試驗臺、溫控箱。本發明安裝緊湊且操控簡易、使用效果好，可以在室內加速模擬不同降雨強度、降雨污染物組成、路面坡度、環境溫度以及路面排水方式時大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為，進而根據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTG E20)測試混合料滲水系數，計算排水性能衰減系數，該值越小表明混合料排水性能衰減程度越高。從而可以從改善路面排水性能角度出發，為大空隙瀝青混合料配合比設計提供參考，為大空隙瀝青混合料的使用場合及養護規劃提出指導，有效提高大空隙瀝青混合料的使用效果。

技術領域

本發明屬于道路工程試驗設備技術領域，具體涉及一種大空隙瀝青混合料排水性能衰減室內加速模擬裝置及方法。

背景技術

隨著道路建設的不斷發展，人們對瀝青路面的要求不僅僅局限于抗車轍性、抗裂性、水穩定性等路面基礎的使用性能，對路面安全、降噪等功能提出了更高的要求。大空隙瀝青混合料為此類要求的解決提供了有效實現途徑。

使用大空隙瀝青混合料做表面層形成排水路面，可以實現降雨時雨水能及時沿表層內部空隙側向排出，有效減少路表水膜的形成，降低車輛滑移可能性，并減少了輪胎側后方水霧，為后方駕駛員提供了更好的能見度，明顯提高行車安全性。同時大空隙結構能夠顯著降低噪音。研究表明，排水瀝青路面一般比普通瀝青路面減少雨天事故率76％，降低噪音3-8分貝。透水瀝青路面與排水路面不同，面層和基層都采用大空隙混合料，雨水可從路表沿大空隙結構豎向滲入土基，不僅有效的起到安全降噪效果，還可以補充地下水，減緩城市內澇程度及熱島效應，有效降低路表溫度。

然而隨著使用時間增長，空氣中的顆粒物、輪胎磨耗物等固體材料以及雨水中其他渾濁物在重力或者雨水作用下聚集在瀝青混合料中的空隙中。雖然降雨能沖走部分，但仍有部分將在粘附、嵌擠等作用下留存在空隙中，造成瀝青混合料實際空隙率的逐漸下降，從而造成混合料排水性能衰減。這給大空隙瀝青混合料使用場合及養護規劃等帶來了新的難題，也是制約大空隙瀝青路面推廣的主要因素之一。

在大空隙瀝青混合料設計階段充分了解空隙衰減規律成為道路設計者需要考慮的問題。如何進行大空隙瀝青混合料排水性能衰減的室內加速模擬是關鍵。目前我國相關規范中并沒有大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為加速模擬的評價標準，國內鮮有對大空隙瀝青路面抗堵塞能力方面的研究。現有相關成果中無法較為真實地模擬實際路面情況，如路面坡度、排水方式、環境溫度、降雨強度、顆粒堵塞等效果，且設備一般只適用單一類型的試件。

發明內容

本發明的目的是提供一種大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為室內加速模擬裝置和方法，可以模擬不同降雨強度、降雨污染物組成、路面坡度、環境溫度以及路面排水方式條件下大空隙瀝青混合料排水性能的衰減行為。從而可以從延長路面排水性能角度出發，為大空隙瀝青混合料配合比設計提供參考，為大空隙瀝青混合料的使用場合及養護規劃提出指導，有效提高大空隙瀝青混合料的使用效果。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

本發明所述的一種大空隙瀝青混合料排水性能衰減行為室內加速模擬裝置包括雨水制備系統、降雨模擬系統、試驗臺、溫控箱。

所述雨水制備系統包括雨水桶(1)、雨水攪拌器、水溫顯示控制器(6)、一定污染物組成的雨水溶液。其中雨水攪拌器包括螺旋葉(4)、聯軸器(3)、電機(2)，中間螺旋葉可進行自轉攪拌，左右四個螺旋葉可進行公轉攪拌，整個攪拌器能夠覆蓋整個雨水桶(1)內，確保污染物顆粒物和懸浮物等均勻分散，保證雨水溶液的均勻性；水溫顯示控制器(6)包括設于雨水桶(1)下部內側壁的水浴加熱管和設于外側壁的溫度控制器組成，其溫度范圍為20℃-60℃。