[發明專利]一種浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器及試驗方法

在審

• 申請號: 202210178222.7
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114636756A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 顧臨皓;王大林;陳思宇;馬濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

1.一種浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器，其特征在于：所述浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器由五部分組成，分別為隔音腔體(1)、揚聲器(2)、電子秤(3)、探管(4)和防水試件載臺(5)；防水試件載臺(5)底面與電子秤(3)相連，隔音腔體(1)底部與防水試件載臺(5)頂部相連，揚聲器(2)與隔音腔體(1)頂部相連，探管(4)與揚聲器(2)底部相連；防水試件載臺(5)為密封防水構件，用于放置浸水瀝青混合料樣品；揚聲器(2)為聲波發射裝置，連接計算機控制聲波發射頻率；探管(4)為聲波接收裝置，連接計算機，測量腔體內整個聲壓場極大和極小聲壓值用以計算聲學參數。

2.一種浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器的試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步：依據《排水瀝青路面設計與施工技術規范》(JTG/T 3350-03—2020)，制備多孔瀝青混合料馬歇爾試件；

第二步：依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTG E20-2011)測量馬歇爾試件空隙率(T 0708-2011)；

第三步：將馬歇爾試件置于烘箱中，設定溫度在110℃干燥2小時并取出，測量完全干燥狀態下的試件重量；

第四步：準備一組防水試件載臺(5)，并依據試件空隙率和水的密度計算出不同含水量條件下所需水的重量，并以電子秤(3)讀數為參考，計算馬歇爾試件的浸水率；浸水率計算公式為：浸水率＝(W-W_drain)/W_s其中W為浸水試件重量，W_drain為干燥試件重量，W_s為浸水飽和重量即飽和含水試件重量；

第五步：防水試件載臺(5)、水和馬歇爾試件全部放置完畢后使用不透水塑料膜密封含有試件的防水試件載臺(5)頂部并密封，靜置2h使防水試件載臺(5)中水完全浸潤馬歇爾試件，并防止水分蒸發影響實驗結果；

第六步：將電子秤(3)度數清零，將防水試件載臺(5)連同試件放入隔音腔體(1)，打開揚聲器(2)以80Hz-200Hz為波段范圍發射聲波，利用探管(4)記錄入射聲能和反射聲能之間的差值，依據公式計算材料聲學參數；

第七步：以多孔瀝青混合料浸水率為橫坐標，計算得到的聲學參數為縱坐標，將聲學參數結果依次以平滑的曲線連接，形成浸水率與聲學參數的關系圖；根據電子秤清零后為基準按照第四步計算浸水率，測得不同浸水率條件下的浸水吸聲系數。

3.根據權利要求1所述的浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器，其特征在于：所述揚聲器(2)的功率達到120W+120W的標準，采用全音域揚聲器以達到更廣闊的頻率的要求。

4.根據權利要求1所述的浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器，其特征在于：所述隔音腔體(1)為桶狀結構，采用高密度隔音鋼，其高度為1.5m，壁厚為130mm，外徑為380mm，內徑為250mm。

5.根據權利要求1所述的浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器，其特征在于：所述防水試驗載臺(5)采用不銹鋼材質，防水試驗載臺(5)由上圓環和下圓盤組成，上圓環與下圓盤活動連接；上圓環高度為70mm，內徑為110mm，外徑240mm；下圓盤直徑為380mm，高度為100mm。

6.根據權利要求5所述的浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器，其特征在于：所述隔音腔體(1)底部設有試件裝載門，可開閉以供取出和放置試件以及防水試驗載臺(5)。

7.根據權利要求2所述的浸水條件下多孔瀝青混合料聲學參數試驗儀器的試驗方法，其特征在于：所述第四步中計算出不同含水量條件下所需水的重量的計算公式為(ρ_w＝1g/cm³)，式中W_W為水重量，V_W為水的體積。