專利名稱：通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路路面試驗(yàn)技術(shù)，特別涉及一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，可以應(yīng)用于模擬夏季降雨后鹽化物自融雪路面長期融雪效果的試驗(yàn)，評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期融雪性能。
背景技術(shù)：
冬季我國北方大部分地區(qū)伴有積雪結(jié)冰，南方個(gè)別地區(qū)還有凍雨形成，這一直困擾著道路交通部門，需要大量的人力物力清除冰雪，由此各個(gè)地方開始了主動(dòng)抑制凍結(jié)技術(shù)的研究。主動(dòng)抑制凍結(jié)技術(shù)是指在工程建設(shè)或大修路面中，預(yù)先主動(dòng)采用相關(guān)技術(shù)或在混合料中添加專用材料使得路面具有特殊功能從而達(dá)到融雪除冰的目的，鹽化物自融雪路面是其中的一種。鹽化物自融雪路面指在浙青混合料中添加一定的鹽化物，使其既能滿足路用性能的要求，又具有融冰雪功能。鹽化物自融雪路面因其融冰雪效果好、施工工藝簡單、易于推廣而被廣泛應(yīng)用。如何評(píng)價(jià)此種路面抑制凍結(jié)效果的長期性是該研究的核心問題之一。不同氣候條件下(降雪量、降雨量、溫度、濕度)，融雪路面有效成分鹽化物的析出速率不同，而鹽化物的析出速率直接影響其長期融雪效果。哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用MTS材料試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)試件施加靜荷載進(jìn)行除冰試驗(yàn)，長安大學(xué)研制了一種路面破冰模擬評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置，模擬在動(dòng)態(tài)重復(fù)車輛荷載作用下路面的抑制凍結(jié)效果和破冰能力，這兩種方法都是模擬低溫情況下鹽化物自融雪路面的破冰能力，并不能評(píng)價(jià)融雪路面夏季經(jīng)過雨水的沖刷后，是否具有融雪性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，該設(shè)備通過模擬夏季降雨，測(cè)定不同鹽化物含量的浙青混合料在相同降雨量下鹽化物析出量，以及相同鹽化物含量的浙青混合料在不同降雨量下鹽化物析出量，為鹽化物浙青混合料的長期使用性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)，從而為合理的公路設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。該裝置測(cè)試原理簡單、操作簡便，測(cè)試設(shè)備的檢測(cè)及儀器的制造費(fèi)用相對(duì)較低，儀器所有元件均為國產(chǎn)，使用、維修方便，并且該測(cè)試設(shè)備可靠性好，有利于該設(shè)備的推廣應(yīng)用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，共分為3個(gè)部分給水部件、測(cè)試部件以及支座部件。所述給水部件包括閥門、圓柱形盛水容器、進(jìn)水管、 出水管、水壓力機(jī)。圓柱形盛水容器內(nèi)的水由進(jìn)水管進(jìn)入水壓力機(jī)內(nèi)，通過調(diào)節(jié)閥門和水壓力機(jī)，獲得試驗(yàn)需要的降雨量后由出水管流入測(cè)試部件進(jìn)行試驗(yàn)。所述儀器測(cè)試部件，包括噴頭、圓柱形盛水容器、閥門、出水管、盛水容器。噴頭下表面為圓弧形構(gòu)造，通過調(diào)節(jié)橫桿的高度能使降雨充分接觸試件表面。所述支座部件，包括可以上下移動(dòng)的橫桿、支撐桿、試件底座。將噴頭與橫桿相連，可以調(diào)節(jié)噴頭距離試件的高度，使測(cè)定的降雨量能滿足氣象部門的規(guī)定。
本發(fā)明技術(shù)突出的優(yōu)點(diǎn)在于(I)新的試驗(yàn)裝置應(yīng)能夠合理地模擬夏季的降雨，通過調(diào)節(jié)閥門及水壓力機(jī)，來確定噴頭降雨量的大小，保持水流的穩(wěn)定性。
(2)新的試驗(yàn)裝置通過測(cè)定雨水沖刷后鹽化物的析出量，來評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面的長期使用性能。；(3)新的試驗(yàn)裝置可以使降雨沖刷到整個(gè)試件表面，及時(shí)將雨水排出，符合路面實(shí)際情況，并將雨水收集起來，用于下一次試驗(yàn)，節(jié)省大量的水資源，而且使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。(4)新裝置在設(shè)備結(jié)構(gòu)和使用流程兩方面都盡可能的簡易方便，以便試驗(yàn)的各個(gè)地方的使用。


圖I為本發(fā)明的一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置；圖2為試驗(yàn)裝置測(cè)試部分噴頭下表面圓弧形構(gòu)造圖。圖3為試驗(yàn)裝置測(cè)試部分噴頭下表面細(xì)節(jié)圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，將盛水容器8懸掛于高處，使里面的水可全部排出，水由盛水容器8經(jīng)出水管10進(jìn)入水壓力機(jī)12，水壓力機(jī)的作用主要是調(diào)節(jié)水壓保持水流穩(wěn)定，再由進(jìn)水管9流入噴頭，沖刷試件，具體試驗(yàn)步驟如下I.將一定質(zhì)量的水裝入盛水容器8中，打開閥門5及水壓力機(jī)12，使水經(jīng)出水管10流入噴頭2，取一個(gè)口徑為20厘米的一次性塑料或紙制碗，在其底部鑿一比玉米粒稍大的小洞，然后將碗放在一個(gè)無蓋的罐子上。罐內(nèi)有一玻璃瓶，瓶口與碗底的小洞相接，用此簡易裝置來測(cè)量降雨量。將該裝置放在試件底座11上承接降水，調(diào)節(jié)橫桿1，使其與試件底座11的距離為70厘米。待一定時(shí)間后，用秤稱出瓶中的水重，30克水即相當(dāng)于I毫米的降雨量。通過調(diào)節(jié)水壓，確定每小時(shí)的降雨量。2.將成型好的試件(根據(jù)需要可成型大型馬歇爾試件或小型馬歇爾試件)放在試件底座11上，試件除上表面外，用密封材料密封，通過調(diào)節(jié)橫桿1，保持試件底座11與噴頭2的距離，以使噴頭灑水面積與試件上表面恰好吻合，按照需要的降雨量調(diào)整水壓及閥門，開始試驗(yàn)。3.試驗(yàn)過程中，將盛水容器4的閥門5打開，以便水降落到試件表面后及時(shí)排出，能更好地模擬路面實(shí)際降雨情況。4.用盛水容器7收集排出來的雨水。5.當(dāng)盛水容器8中的水全部排出后，試驗(yàn)完畢，收集盛水容器4和7內(nèi)的水，用比重計(jì)測(cè)定密度，測(cè)量水的溫度和質(zhì)量。6.將收集起來的水倒入盛水容器8中，進(jìn)行下一次試驗(yàn)，重復(fù)上述步驟1-5。7.當(dāng)測(cè)定另一個(gè)降雨量時(shí)，重復(fù)上述步驟1-6。最后，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，根據(jù)某一溫度下純水的比重和沖刷試件后水的比重差，計(jì)算出試件內(nèi)鹽化物的析出量。將鹽化物的析出量與試件中鹽化物總含量進(jìn)行比較，可以得出鹽化物的析出百分率。
該測(cè)試裝置可以真實(shí)地模擬夏季降雨情況對(duì)鹽化物析出的影響，保證測(cè)試結(jié)果的可靠性，其實(shí)際應(yīng)用效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，包括給水部件、測(cè)試部件以及支座部件，其特征在于，所述給水部件包括閥門(5)、圓柱形盛水容器(8)、進(jìn)水管(9)、出水管(10)、水壓力機(jī)(12)，所述測(cè)試部件包括噴頭(2)、圓柱形盛水容器(4)、閥門(5)、出水管(6)、盛水容器(7)，所述支座部件包括上下移動(dòng)的橫桿(I)、支撐桿(3)、試件底座(11)，根圓柱形盛水容器(8)通過出水(10)管與水壓力機(jī)(12)相連，并在出水管上設(shè)有閥門(5)，水壓力機(jī)在與進(jìn)水管(9)相連，進(jìn)水管與噴頭(2)連接，噴頭上部有螺紋，與橫桿(I)相連，橫桿(I)與支撐桿(3)相連，支撐桿(3)上設(shè)置圓柱形盛水容器(4)，在圓柱形盛水容器內(nèi)設(shè)置有試件底座(11)，圓柱形盛水容器外與出水管(6)相連，出水管(6)設(shè)置有閥門(5)，置于盛水容器(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述噴頭(2)下表面 為圓弧形構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明公開了通過模擬降雨評(píng)價(jià)鹽化物自融雪路面長期性能的試驗(yàn)裝置，給水部件包括閥門、圓柱形盛水容器、進(jìn)水管、出水管、水壓力機(jī)，為試驗(yàn)裝置提供試驗(yàn)需要的降雨量。所述測(cè)試部件包括噴頭、圓柱形盛水容器、閥門、出水管、盛水容器。所述支座部件包括可以上下移動(dòng)的橫桿、支撐桿、試件底座。利用該試驗(yàn)裝置可以測(cè)定不同鹽化物含量的瀝青混合料在相同降雨量下鹽化物的析出量，以及相同鹽化物含量的瀝青混合料在不同降雨量下鹽化物的析出量，分析比較不同降雨量對(duì)瀝青混合料鹽化物析出量的影響及瀝青混合料本身因鹽化物含量不同而對(duì)鹽化物析出量的影響，為試驗(yàn)提供可靠的依據(jù)，從而為鹽化物瀝青混合料的長期使用性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N33/42GK102621292SQ20121005391
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者吳淑娟, 張林林, 鄭木蓮 申請(qǐng)人:長安大學(xué)