一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置的制作方法

本发明涉及公路、机场工程建设，特别是指一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置。

背景技术：

1、水稳基层是公路路面和水泥混凝土道面的重要结构层之一，其材料组成及施工效果直接影响公路路面或机场道面的力学性能及服役耐久性。在我国西北地区气候干燥、风速大的施工季节，会导致松铺的水稳混合料水分快速散失。气候环境对水稳基层混合料的含水量，尤其是摊铺后表面的含水量有很大影响，进而影响施工效果和层间结合性能。

2、长期以来，在工程建设领域主要考虑路面材料结构的力学性能，施工质量控制主要依据工程经验，然而在基层混合料拌和、摊铺等过程中，因基层混合料施工工序之间存在隔时间，导致其水分散失从而难以压实或结合紧密。在设计时对水稳基层混合料摊铺、压实等工程阶段的水分散失没有评价设备及量化评价方法。因此迫切需要针对基层混合料的施工状态和特性，开发基于基层混合料水分散失评价装置及方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，解决了现有技术中的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，包括：环境模拟箱，位于所述环境模拟箱内部的试验主体箱、温度控制器和风速控制器；所述环境模拟箱的底部设有加热电阻棒，所述环境模拟箱的侧部设有水箱和加压雾化器，所述环境模拟箱的顶部设有喷雾口，所述加压雾化器通过导流管与所述喷雾口连接；所述环境模拟箱的外部设有温湿度控制面板，所述环境模拟箱的内侧壁上设有外部温度传感器和湿度传感器，所述外部温度传感器、所述湿度传感器、所述加压雾化器以及所述加热电阻棒均与所述温湿度控制面板连接；所述试验主体箱的底部设有电子天平，所述电子天平的上方设有置料盒，所述置料盒上设有内部温度传感器，所述电子天平的下方设有底座；所述试验主体箱的两侧壁上均设有可调速风扇，所述可调速风扇通过导线与所述风速控制器连接；所述试验主体箱的顶部设有盖板，所述盖板上设有红外电热灯；所述红外电热灯和所述内部温度传感器分别通过导线与所述温度控制器连接。

4、作为优选，所述置料盒的一侧设有把手。

5、作为优选，所述环境模拟箱的另一侧设有开合门，所述开合门为钢边双层玻璃门。

6、作为优选，所述可调速风扇包括电机以及设置在所述电机周围的扇叶，所述电机通过支撑架与风扇主体固定连接，所述风扇主体通过螺栓与所述试验主体箱的侧壁固定连接。

7、利用本发明所述模拟装置进行试验的方法是将拌合过的水稳基层混合料放入置料盒内，结合工程现场气候状况，通过控制并调整温度、风速等条件，监测不同时间段水稳基层混合料的质量变化，通过质量损失率来评价水稳基层混合料的水分散失特征。

8、本发明的有益效果为：

9、通过温度控制器对电热灯进行功率调节，并将温度传感器与温度控制器连接，从而实现基层混合料试验过程中温度的实时显示输出，并通过其温度控制器控制试验过程中的功率值，进而控制温度高低；同时风速控制器对可调速风扇进行档位调节，从而实现基层混合料试验过程中风速大小的实时控制。

10、本发明着眼于基层混合料水分散失角度，通过在试验过程中控制不同温度、风速等环境因素来得到不同时间的水分散失率，以此进行基层混合料摊铺与压实的研究，能得到在不同时间及环境条件下试验过程中的水分散失数据，并能快速记录保存，具有可重复操作性、稳定性和准确性，数据差异明显。

11、本发明从基层混合料的水分散失角度出发，为控制基层混合料摊铺压实过程的均匀性提供新的研究方向，对基层混合料松散现象的研究具有重大意义，对保障施工质量具有重要意义，可以提升水稳基层以及路面/道面的服役寿命，经济社会效益显著。

12、本发明可有效模拟内陆、沙漠、高原等气候环境，准确表征不同气候状况下基层混合料的水分散失特性，具有操作简便、数据重现性好、准确性高、系统稳定性等特点，试验装置及评价方法可用于科学研究及工程现场测试，结果可以为公路路面及机场道面水稳基层材料设计、施工控制等提供依据。

技术特征：

1.一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，其特征在于，包括：环境模拟箱(23)，位于所述环境模拟箱(23)内部的试验主体箱(4)、温度控制器(7)和风速控制器(10)；所述环境模拟箱(23)的底部设有加热电阻棒(25)，所述环境模拟箱(23)的侧部设有水箱(21)和加压雾化器(22)，所述环境模拟箱(23)的顶部设有喷雾口(18)，所述加压雾化器(21)通过导流管(20)与所述喷雾口(18)连接；所述环境模拟箱(23)的外部设有温湿度控制面板(17)，所述环境模拟箱(23)的内侧壁上设有外部温度传感器(19)和湿度传感器(24)，所述外部温度传感器(19)、所述湿度传感器(24)、所述加压雾化器(22)以及所述加热电阻棒(25)均与所述温湿度控制面板(17)连接；所述试验主体箱(4)的底部设有电子天平(2)，所述电子天平(2)的上方设有置料盒(3)，所述置料盒(3)上设有内部温度传感器(9)，所述电子天平(2)的下方设有底座(1)；所述试验主体箱(4)的两侧壁上均设有可调速风扇(8)，所述可调速风扇(8)通过导线与所述风速控制器(10)连接；所述试验主体箱(4)的顶部设有盖板(5)，所述盖板(5)上设有红外电热灯(6)；所述红外电热灯(6)和所述内部温度传感器(9)分别通过导线与所述温度控制器(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，其特征在于，所述置料盒(3)的一侧设有把手(11)。

3.根据权利要求1所述的一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，其特征在于，所述环境模拟箱(23)的另一侧设有开合门(16)，所述开合门(16)为钢边双层玻璃门。

4.根据权利要求1所述的一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，其特征在于，所述可调速风扇(8)包括电机(12)以及设置在所述电机(12)周围的扇叶(13)，所述电机(12)通过支撑架(15)与风扇主体固定连接，所述风扇主体通过螺栓(14)与所述试验主体箱(4)的侧壁固定连接。

技术总结
本发明提出了一种路面水稳基层混合料水分散失模拟装置，包括：环境模拟箱，试验主体箱、温度控制器和风速控制器；环境模拟箱底部设有加热电阻棒，侧部设有水箱和加压雾化器，的顶部设有喷雾口，加压雾化器通过导流管与喷雾口连接；环境模拟箱外部设有温湿度控制面板，内侧壁上设有外部温度传感器和湿度传感器；试验主体箱底部设有电子天平，电子天平上设有置料盒，置料盒上设有内部温度传感器；试验主体箱两侧壁设有可调速风扇；试验主体箱顶部设有盖板，盖板上设有红外电热灯。本发明的有益效果如下：可有效模拟内陆、沙漠、高原等气候环境，准确表征不同气候状况下基层混合料的水分散失特性，为道面水稳基层材料设计、施工控制提供依据。

技术研发人员：徐坤,栗培龙,马浩,丁湛,任月德,蒋修明,万雷亮
受保护的技术使用者：民航机场建设集团华北有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27