專利名稱：瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于道路工程材料設計與施工控制技術領域，涉及一種瀝青混合料水氣穩定 性試驗環境模擬器。
背景技術：
在道路工程材料設計與施工控制中，瀝青混合料的抗環境損壞能力是必須考慮和測試的 項目。目前，國內外一般采用基于凍融循環的試驗方法，主要有美國的洛特曼試驗，Tunnicliff & Root試驗和Modified Lottoman試驗。我國借鑒了美國的方法特點，也采用凍融循環的方法 提出了凍融劈裂試驗。
凍融循環的原理是先將瀝青混凝土試件浸入水中，使水侵入到瀝青混凝土的空隙中； 然后，對試件進行冷凍，空隙中的水結冰后體積膨脹11%，對混凝土造成一定程度的強度破 壞；最后，再將試件放入60'C的水中一段時間，進行充分地融化，從而完成一次凍融循環。 循環的次數依試驗需要而定。
凍融循環的試驗設備都是常規的獨立設備，而沒有專用設備，主要包括恒溫水浴箱、電 冰箱及可施加負壓的容器。試驗操作都是非自動化的人工操作，因此費時費力。
上述各種試驗方法均以凍融前后的劈裂強度比值作為評價指標，強度下降少者為優。凍 融循環試驗雖然可以對瀝青混凝土試件的強度造成一定破壞，使瀝青混凝土的強度下降，盡 管凍融循環的目的在于模擬路面使用過程中水對瀝青混凝土的沖刷，但其作用機理實際上是 凍漲作用對瀝青混凝土強度的衰減與破壞，而不是水對瀝青混合料沖刷的結果，而環境因素 中，溫度、水以及車輛運動引發的動態效應氣壓和水壓變化對瀝青混合料的損壞最為顯著。 因此，試驗中需要對環境作用進行模擬，以加速試驗的進程。凍融循環方法由于在試驗機理 上存在重大缺陷，不能模擬車輛行駛產生的動態效應，而且試驗方法也過于簡單，沒有專用 設備，與實際路面狀況有很大差異，造成試驗結果可靠性不高。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以模擬行車與環境動態效應的瀝青混合料 水氣穩定性試驗環境模擬器，以實現對實際路面上行車的動態效應與自然環境條件耦合作用 的模擬，使得試驗原理更加接近實際路面的水損壞機理，試驗結果更加穩定可靠。
本實用新型解決技術問題的技術方案如下 一種瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，包括可開啟的密閉壓力容器、
控制器和壓力源；
所述密閉壓力容器包括容器主體和容器蓋，所述容器蓋上設有通向容器主體內部的三條 管路，分別由真空閥門、卸壓閥門和加壓閥門三只電磁閥門控制管道的起閉，所述容器底部 設有加熱器和溫度傳感器；
所述控制器包括溫度自動控制器、可計時的閥門控制器和計數器，所述加熱器、溫度傳 感器分別與溫度自動控制器電氣連接，所述可計時的閥門控制器分別與三只電磁閥門電氣連 接，所述計數器與閥門控制器電氣連接；
所述壓力源包括相互獨立且壓力可調的壓力泵和真空泵，所述真空泵與真空閥門一端的 管路相連，所述壓力泵與加壓閥門一端的管路相連。
由以上公開的技術方案可知，本實用新型具有如下優點
1、 摒棄了以往與路面實際條件不相符合的凍融循環方式，采用了全新的交替壓力變化下 的沖刷方式對瀝青混合料進行水侵蝕考驗，可實現對路面溫度、水侵蝕、行駛車輛動態效應 的加速模擬，極大的拓展了評價的內容，使試驗原理更加合理、更符合實際路面條件，試驗 結果更加可靠。
2、 第一次為瀝青混合料水氣穩定性試驗提供了自動化的試驗專用設備，壓力容器可一次 容納3個試件伺時進行試驗，從而大幅度提高的工作效率。
3、 試驗設備具有很大的靈活性，水浴溫度、沖刷循環的次數、壓力的大小都可以根據試 驗需要進行自主設定，因此試驗評價的范圍很廣泛。
4、 設備的設計合理，在壓力容器的壓力交替中設置了卸壓閥門，起到了保護作用，保證 設備安全耐用。
5、 設備操作方便，只需設定相關參數，就可實現自動運行。
6、 本實用新型具有很好的可拓展性，通過對壓力容器、壓力源和閥門控制器時間參數的 修改，可實現不同的試驗流程和試驗需求，更加靈活地的適應了路面技術和交通技術的發展。 經實際工程試驗驗證，取得了顯著地效果。
圖1為本賣用新型瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器結構示意圖。 圖2為三個閥門的開關狀態圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型。
如圖1所示，本實甩新型瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，包括可開啟的密閉壓
力容器l、控制器2和壓力源3;
所述密閉壓力容器1包括容器主體101和容器蓋102，所述容器蓋上設有通向容器主體 101內部的三條管路，分別由真空閥門103、卸壓閥門104和加壓閥門105三只電磁閥門控制 管路的起閉，所述容器底部設有加熱器106和溫度傳感器107;所述密閉壓力容器1能承受的 壓力范圍為一l 5kg/cm2，且其能容納3只標準的馬歇爾試驗試件108，所述馬歇爾試驗試件 108的尺寸為①101.6X63.5mm。
所述控制器2包括溫度自動控制器201、可計時的閥門控制器202和計數器203，所述加 熱器106、溫度傳感器107分別與溫度自動控制器201電氣連接，所述可計時的閥門控制器 202分別與三只電磁閥門電氣連接，所述計數器203與閥門控制器202電氣連接
所述壓力源3包括相互獨立且壓力可調的壓力泵301和真空泵302，所述真空泵302與 真空閥門103 —端的管路相連，所述壓力泵301.與加壓閥門105 —端的管路相連；所述壓力 泵301的最大壓力為5kg/cm2，所述真空泵302的最大負壓力為一 1 kg/cm2。所述真空泵302 與壓力泵301均配備獨立的儲氣罐。
本實用新型的工作原理通過對水浴中的試件施加交替變化的壓力，實現對路面溫度、 水侵蝕、車輛行駛動態效應的模擬；
a)密閉壓力容器l具有加熱功能，通過水媒加熱試件至所需的試驗溫度；容器內，試件 浸沒于水中，可模擬實際路面處于水侵蝕的不利環境；
b) 通過控制器2控制施加的交替壓力，可模擬行駛車輛引起的沖壓和泵吸作用、路表積 水的動水壓力以及荷載變化的綜合作用；
c) 在設備的自動化控制上，主要是控制器控制壓力源與密閉容器的聯通，實現容器內的 壓力變化；如圖2所示，當真空閥門103打開時(其他閥門關閉)，容器內出現負壓力，并保 持15秒；當加壓閥門105打開時(其他闊門關閉)，容器內出現正壓力，并保持15秒；正負 壓力交替變換過程中，卸壓閥門101開啟(其他閥門關閉)，使容器內壓力恢復到常壓，避免 了對壓力泵301的損壞；當完成一次正負壓力的交替后，計數器203計數累加1次；
d) 溫度自動控制器201可設定加熱溫度，并相對獨立的控制密閉壓力容器l內的加熱溫
度；
瀝青混合料試件108在這樣的沖刷循環下，實現了對路面環境的加速模擬，其強度不斷 下降。通過對經受一定循環次數后試件的強度下降評估，得出瀝青混合料的抗環境損壞能力 評價結果。
本實用新型工作流程如下系統通電啟動；a) 將試件108放入密閉壓力容器1中，注水室浸沒試件，關閉容器并保證其密閉；
b) 在控制器的溫度自動控溫器201上設定加熱溫度(0~100°C)，并啟動加熱。當壓力 容器l達到設定溫度，并保溫1小時后方可進行下一步操作，以保證試件被充分預熱；
c) 計數器203清零，設定沖刷循環的次數，啟動；
d)在閥門控制器202的自動控制下，加壓閥門105、真空閥門103和卸壓閥門104順序 起閉，使壓力容器1內出現交替的正負壓力變化，對試件進行環境加速模擬；當完成設定的 沖刷循環次數后，系統自動停止。
權利要求1.一種瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，包括可開啟的密閉壓力容器(1)、控制器(2)和壓力源(3)；所述密閉壓力容器包括容器主體(101)和容器蓋(102)，所述容器蓋上設有通向容器主體內部的三條管路，分別由真空閥門(103)、卸壓閥門(104)和加壓閥門(105)三只電磁閥門控制管路的起閉，所述容器底部設有加熱器(106)和溫度傳感器(107)；所述控制器(2)包括溫度自動控制器(201)、可計時的閥門控制器(202)和計數器(203)，所述加熱器(106)、溫度傳感器(107)分別與溫度自動控制器(201)電氣連接，所述可計時的閥門控制器(202)分別與三只電磁閥門電氣連接，所述計數器(203)與閥門控制器(202)電氣連接；所述壓力源(3)包括相互獨立且壓力可調的壓力泵(301)和真空泵(302)，所述真空泵(302)與真空閥門(103)一端的管路相連，所述壓力泵(301)與加壓閥門(105)一端的管路相連。
2. 根據權利要求1所述的瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，所述密 閉容器(1)能承受的壓力范圍為一l 5kg/cm2。
3. 根據權利要求2所述的瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，所述密 閉壓力容器(1)能容納3只標準的馬歇爾試驗試件(108)。
4. 根據權利要求3所述的瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，所述壓 力泵(301)的最大壓力為5kg/cm2，所述真空泵(302)的最大負壓力為一l kg/cm2。
5. 根據權利要求3所述的瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，所述的 馬歇爾試驗試件(108)的尺寸為cD101.6X63.5mm。
6. 根據權利要求3所述的瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，其特征在于，所述真 空泵(302)與壓力泵(301)均配備獨立的儲氣罐。
專利摘要本實用新型屬于道路工程材料設計與施工控制技術領域，公開了一種瀝青混合料水氣穩定性試驗環境模擬器，包括密閉壓力容器、控制器和壓力源；密閉容器包括容器主體和容器蓋，容器蓋上設有通向容器主體內部的三條管路，分別由三只電磁閥門控制管道的起閉，容器底部設有加熱器和溫度傳感器；控制器包括溫度自動控制器、閥門控制器和計數器；壓力源包括相互獨立且壓力可調的壓力泵和真空泵。本實用新型通過采用交替壓力變化下的沖刷方式對瀝青混合料進行水侵蝕考驗，可實現對路面溫度、水侵蝕、行駛車輛動態效應的加速模擬，拓展了評價的內容，使試驗原理更加合理、更符合實際路面條件，試驗結果更加可靠。
文檔編號G01N33/42GK201196646SQ20082005764
公開日2009年2月18日 申請日期2008年4月23日 優先權日2008年4月23日
發明者張宏超, 畢玉峰, 王松根 申請人:張宏超