一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置的制作方法

文档序号:43977273发布日期:2025-12-09 18:53阅读:14来源:国知局

本发明涉及一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,属于材料测定。


背景技术:

1、高原气候条件复杂,抽水蓄能电站运行模式特殊,导致沥青防渗面板在服役过程中会经受干湿交替、冻融循环、紫外线老化等多种因素影响,老化后沥青变形性能劣化进而发生开裂渗水。为此,国内外学者致力研究高原气候条件沥青混合料的应用,并以耐久性试验作为考验沥青混合料长期抗老化能力,但现有试验规范中耐久性试验方法还停留在以60℃的水浸泡48h加速模拟沥青混合料老化,未能真实体现新疆、西藏等地复杂气候特征。因此,如何利用室内试验模拟新疆、西藏等地自然气候条件,以至达到沥青混合料实际老化的过程,并以此为基础,进而促进当前试验规程在沥青混合料耐久性试验方法的迭代更新。

2、经调研发现,现有紫外老化-冻融循环耦合试验箱多用于道路沥青方面,以单一环境条件逐步模拟西藏地区公路因强烈紫外线、昼夜温差大导致其易于开裂和松散(cn218470495 u一种模拟沥青混合料紫外老化与冻融循环的试验装置)。水工沥青混合料方面此研究甚少,而道路沥青与水工沥青服役情况相差较大,使用场景不同。在紫外老化、冻融作用下,道路沥青混合料出现水损害,比如路表麻面、松散、掉粒、坑洞,但这些问题在水工沥青混合料从未发现,这与水工沥青混合料级配组成及使用工况与沥青路面不同相关。所以不可将两者试验环境因素混为一谈。

3、当前水工沥青混合料耐久性试验方法还停留在60℃浸泡的方法,该试验方法无法真实体现出沥青混合料的耐久性,道路沥青虽已开展了一些紫外老化、冻融循环等试验环境箱,但试验条件也无法满足沥青混合料实际服役条件,只是单一的对沥青混合料施加进行某一项试验环境,未能将多种试验条件动态耦合,不能反映沥青混合料在实际服役环境下耐久性老化劣化。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,该沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置可针对水工沥青混合料防渗面板实际工况,简单易操作、便于自动化的模拟沥青混合料在紫外老化、冻融循环以及干湿循环耦合作用。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,包括箱体;所述箱体内中部固定有可转动的旋转支架,旋转支架上有多个用于放置试件的槽;箱体内顶部安装固定有灯管组,箱体内底部安装有制冷压缩机和热交换器,箱体上正对热交换器换热面的位置有开口;箱体内顶部角落位置安装有高压喷嘴,高压喷嘴的喷林角度完全覆盖旋转支架。

4、所述旋转支架固定在浸水槽上,浸水槽水平固定在箱体中部。

5、所述灯管组下方位置安装有滤光片。

6、所述灯管组为多根平行的灯管组成,多根灯管之间的间距为170mm~190mm。

7、所述多根灯管的长度均为2000mm。

8、所述旋转支架为圆盘状结构,试件在圆盘上以环周均布放置。

9、所述试件在旋转支架上的放置数量为十二个。

10、所述热交换器的换热面朝向侧方。

11、所述箱体上还安装有用于人机交互的控制显示面板。

12、所述箱体内角落位置安装有温度传感器,箱体内顶部中心及旋转支架正上方位置安装有紫外辐射计,高压喷嘴出口位置安装有压力传感器,试件下方及旋转支架上方位置安装有湿度传感器。

13、本发明的有益效果在于:有力整合紫外灯组模拟光照老化、制冷压缩机与热交换器模拟冻融循环、高压喷嘴实现干湿交替喷淋,同时作用于旋转支架上的试件,解决了传统试验设备只能单一或静态模拟的局限,精准还原了防渗面板或坝顶面板等水工沥青防渗结构物实际服役中的紫外线辐射、温差冻胀、雨水冲刷等多重应力耦合作用,更符合西部高原、高寒地区等严苛环境的沥青老化场景,显著提升数据可比性与可靠性,为沥青混合料耐久性研究、区域适应性材料筛选及抗老化技术开发提供了高效、可靠的实验平台,能直接服务于“长寿命水工沥青”建设目标,降低养护成本并提升防渗面板安全冗余。

14、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。



技术特征:

1.一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,包括箱体(11),其特征在于:所述箱体(11)内中部固定有可转动的旋转支架(22),旋转支架(22)上有多个用于放置试件(21)的槽;箱体(11)内顶部安装固定有灯管组(25),箱体(11)内底部安装有制冷压缩机(23)和热交换器(24),箱体(11)上正对热交换器(24)换热面的位置有开口;箱体(11)内顶部角落位置安装有高压喷嘴,高压喷嘴的喷林角度完全覆盖旋转支架(22)。

2.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述旋转支架(22)固定在浸水槽(13)上,浸水槽(13)水平固定在箱体(11)中部。

3.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述灯管组(25)下方位置安装有滤光片(26)。

4.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述灯管组(25)为多根平行的灯管组成,多根灯管之间的间距为170mm~190mm。

5.如权利要求4所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述多根灯管的长度均为2000mm。

6.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述旋转支架(22)为圆盘状结构,试件(21)在圆盘上以环周均布放置。

7.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述试件(21)在旋转支架(22)上的放置数量为十二个。

8.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述热交换器(24)的换热面朝向侧方。

9.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述箱体(11)上还安装有用于人机交互的控制显示面板(14)。

10.如权利要求1所述的沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,其特征在于:所述箱体(11)内角落位置安装有温度传感器,箱体(11)内顶部中心及旋转支架(22)正上方位置安装有紫外辐射计,高压喷嘴出口位置安装有压力传感器,试件(21)下方及旋转支架(22)上方位置安装有湿度传感器。


技术总结
本发明提供了一种沥青混合料紫外老化冻融干湿循环动态耦合试验装置,包括箱体;所述箱体内中部固定有可转动的旋转支架,旋转支架上有多个用于放置试件的槽;箱体内顶部安装固定有灯管组,箱体内底部安装有制冷压缩机和热交换器,箱体上正对热交换器换热面的位置有开口。本发明有力整合紫外灯组模拟光照老化、制冷压缩机与热交换器模拟冻融循环、高压喷嘴实现干湿交替喷淋,同时作用于旋转支架上的试件,解决了传统试验设备只能单一或静态模拟的局限,精准还原了防渗面板或坝顶面板等水工沥青防渗结构物实际服役中的紫外线辐射、温差冻胀、雨水冲刷等多重应力耦合作用,更符合西部高原、高寒地区等严苛环境的沥青老化场景。

技术研发人员:李加明,李倩,解玖远,刘雨冰,刘鑫,张细和,周世豪
受保护的技术使用者:中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/12/8
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1