一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法
【专利摘要】一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，它涉及一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法。本发明是要解决现有针对多孔固体介质冰点难以准确测定的问题。方法：一、按照粉胶比制备沥青胶浆；二、置于试模中，连接成回路；三、置于低温冷冻箱中，持续降温的同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数，此时的示数即为沥青胶浆的冰点。本发明用于准确测量沥青胶浆的冰点。
【专利说明】
一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法。
【背景技术】
[0002]我国冬季道路冰雪灾害问题十分严重，每年因为道路凝冰积雪都会造成巨大的人员伤亡和财产损失。道路工作者针对此问题提出了各种除冰雪技术方案，在道路除冰雪研究中一个最基本的问题就是要知道沥青混合料的冰点，但沥青路面冰点的精确测定一直是一个难以克服的难题。受困于此项技术的突破，目前的路面除冰雪技术一直没有太大的突破。不同于液体物质冰点的测定，多孔固体介质因为在温度降低的过程中没有相变过程，无法准确界定其冰点，因此要测定多孔固体介质的冰点需要另辟蹊径。
【发明内容】
[0003]本发明目的是为了解决现有针对多孔固体介质冰点难以准确测定的问题，而提供一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法。
[0004]本发明一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0005]一、将填料和沥青按照粉胶比为0.1?2进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0006]二、将沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0007]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数，此时的示数即为沥青胶浆的冰点。
[0008]本发明的有益效果:
[0009]本发明基于闭合回路中粒子的运动可以产生电流，电流的大小与粒子的运动速率有关，在溶液温度降至冰点附近，粒子的运动速率会急剧变化，进而导致电流突变的原理，利用四位半的万用电表检测电流的变化，用精度为±0.1°C的热电偶计测定温度的变化，在电流发生突变的一瞬间记录热电偶计的示数，此时的温度即可视为多孔固体介质的冰点温度。本发明能够准确快速的获得沥青胶浆的冰点。
【具体实施方式】
[0010]【具体实施方式】一:本实施方式的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0011]一、将填料和沥青按照粉胶比为0.1?2进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0012]二、将沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0013]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数，此时的示数即为沥青胶浆的冰点。
[0014]本实施例方式原理:由电化学原理可知，在没有外加电动势的情况下，溶液中的粒子在溶液中进行不规则的运动，且温度越高，运动速度越大，当外加一个定向的电动势时，溶液中的粒子在外加电动势的作用下发生定向移动，产生电流，随着温度的下降，粒子在溶液中运动速度逐渐减小，电导率逐渐下降，当外加电动势恒定时，溶液中通过的电流也逐渐变小。
[0015]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述填料为MFL低冰点盐。其他与【具体实施方式】一相同。
[0016]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤一中所述沥青为90#沥青。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0017]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为I进行混合。其他与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0018]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为I.I进行混合。其他与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0019]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为1.2进行混合。其他与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0020]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为1.3进行混合。其他与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0021 ]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤二中所述沥青胶楽的质量与水的体积比为lg:.5mL。其他与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0022]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是:步骤二中所述热电偶温度计的精度为±0.1°c。其他与【具体实施方式】一至八之一相同。
[0023]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一不同的是:步骤二中所述试模是尺寸为100mm X 50mm X 50mm的长方体;所述长方体的壁厚为3mm;所述试模的两侧设置有开口，所述开口为10_ X 1mm的正方形。其他与【具体实施方式】一至九之一相同。
[0024]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0025]实施例一:一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0026]—、将日本产的MFL低冰点盐和辽河90財历青按照粉胶比为I进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0027]二、将50g沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒25mL水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0028]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数为-0.63°C，此时的示数即为粉胶比为I的沥青胶浆的冰点。
[0029]实施例二:一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0030]一、将日本产的MFL低冰点盐和辽河90#沥青按照粉胶比为1.1进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0031]二、将50g沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒25mL水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0032]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数为-0.9°C，此时的示数即为粉胶比为1.1的沥青胶浆的冰点。
[0033]实施例三:一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0034]—、将日本产的MFL低冰点盐和辽河90財历青按照粉胶比为1.2进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0035]二、将50g沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒25mL水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0036]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数为-1°C，此时的示数即为粉胶比为1.2的沥青胶浆的冰点。
[0037]实施例五:一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0038]—、将日本产的MFL低冰点盐和辽河90財历青按照粉胶比为1.3进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0039]二、将50g沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒25mL水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0040]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数为-1.45°C，此时的示数即为粉胶比为1.3的沥青胶浆的冰点。
[0041]实施例五:一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行:
[0042]—、将辽河90#沥青在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽；
[0043]二、将50g沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒25mL水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件；
[0044]三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数为-0.13°C，此时的示数即为沥青胶浆的冰点。
[0045]从实施例一至实施例五可以看出随着粉胶比的逐渐增大，所测沥青胶浆的冰点逐渐降低，与实际情况符合，证明了本方法的可行性。本方法的优点是:试模可以重复使用且可以测定不同粉胶比条件下的沥青胶浆的冰点，适用性较强。
[0046]将多孔固体介质--沥青胶结料上的水膜看作一个可变电阻，通过导线和12V的外接直流稳压电源形成闭合回路，用四位半的万用表检测电流的变化，采用精确度为±0.rc的热电偶测定温度，整个降温过程在可以控制降温速率的低温冷冻箱中进行。通过观测电流的突变来得到多孔介质的冰点。
【主权项】
1.一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法具体是按以下步骤进行: 一、将填料和沥青按照粉胶比为0.1?2进行混合，然后在转速为500?3000rpm的条件下搅拌15min，得到沥青胶楽； 二、将沥青胶浆浇筑到试模中成型，保证成型的胶浆试件表面平整，并在成型的胶浆试件表面喷洒水;然后在试模两侧的开口处粘接热电偶温度计和导线，并与四位半的万用表和12V的直流稳压电源连成一个闭合回路，得到待测试件； 三、将待测试件置于低温冷冻箱中，以0.5°C/min的降温速率将温度从室温降温至-5°C，同时观察四位半的万用表中电流值随温度的变化，在电流发生突变时，记录下热电偶温度计的示数，此时的示数即为沥青胶浆的冰点。2.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中所述填料为MFL低冰点盐。3.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中所述沥青为90財历青。4.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为I进行混合。5.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为1.1进行混合。6.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为1.2进行混合。7.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤一中将填料和沥青按照粉胶比为1.3进行混合。8.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤二中所述沥青胶楽的质量与水的体积比为I g:.5mL。9.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤二中所述热电偶温度计的精度为±0.1°C。10.根据权利要求1所述的一种基于电化学原理的沥青胶浆冰点测量的方法，其特征在于步骤二中所述试模是尺寸为100mm X 50mm X 50mm的长方体;所述长方体的壁厚为3mm;所述试模的两侧设置有开口，所述开口为1mm X 1mm的正方形。
【文档编号】G01N27/26GK106018462SQ201610569805
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】谭忆秋, 徐慧宁, 杨雄, 孙嵘蓉
【申请人】哈尔滨工业大学