一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法
【專利摘要】一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，它涉及一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法。本發明是要解決現有針對多孔固體介質冰點難以準確測定的問題。方法：一、按照粉膠比制備瀝青膠漿；二、置于試模中，連接成回路；三、置于低溫冷凍箱中，持續降溫的同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數，此時的示數即為瀝青膠漿的冰點。本發明用于準確測量瀝青膠漿的冰點。
【專利說明】
一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法。
【背景技術】
[0002]我國冬季道路冰雪災害問題十分嚴重，每年因為道路凝冰積雪都會造成巨大的人員傷亡和財產損失。道路工作者針對此問題提出了各種除冰雪技術方案，在道路除冰雪研究中一個最基本的問題就是要知道瀝青混合料的冰點，但瀝青路面冰點的精確測定一直是一個難以克服的難題。受困于此項技術的突破，目前的路面除冰雪技術一直沒有太大的突破。不同于液體物質冰點的測定，多孔固體介質因為在溫度降低的過程中沒有相變過程，無法準確界定其冰點，因此要測定多孔固體介質的冰點需要另辟蹊徑。
【發明內容】
[0003]本發明目的是為了解決現有針對多孔固體介質冰點難以準確測定的問題，而提供一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法。
[0004]本發明一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0005]一、將填料和瀝青按照粉膠比為0.1?2進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0006]二、將瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0007]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數，此時的示數即為瀝青膠漿的冰點。
[0008]本發明的有益效果:
[0009]本發明基于閉合回路中粒子的運動可以產生電流，電流的大小與粒子的運動速率有關，在溶液溫度降至冰點附近，粒子的運動速率會急劇變化，進而導致電流突變的原理，利用四位半的萬用電表檢測電流的變化，用精度為±0.1°C的熱電偶計測定溫度的變化，在電流發生突變的一瞬間記錄熱電偶計的示數，此時的溫度即可視為多孔固體介質的冰點溫度。本發明能夠準確快速的獲得瀝青膠漿的冰點。
【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:本實施方式的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0011]一、將填料和瀝青按照粉膠比為0.1?2進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0012]二、將瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0013]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數，此時的示數即為瀝青膠漿的冰點。
[0014]本實施例方式原理:由電化學原理可知，在沒有外加電動勢的情況下，溶液中的粒子在溶液中進行不規則的運動，且溫度越高，運動速度越大，當外加一個定向的電動勢時，溶液中的粒子在外加電動勢的作用下發生定向移動，產生電流，隨著溫度的下降，粒子在溶液中運動速度逐漸減小，電導率逐漸下降，當外加電動勢恒定時，溶液中通過的電流也逐漸變小。
[0015]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中所述填料為MFL低冰點鹽。其他與【具體實施方式】一相同。
[0016]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:步驟一中所述瀝青為90#瀝青。其他與【具體實施方式】一或二相同。
[0017]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為I進行混合。其他與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0018]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為I.I進行混合。其他與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0019]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為1.2進行混合。其他與【具體實施方式】一至五之一相同。
[0020]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為1.3進行混合。其他與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0021 ]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是:步驟二中所述瀝青膠楽的質量與水的體積比為lg:.5mL。其他與【具體實施方式】一至七之一相同。
[0022]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】一至八之一不同的是:步驟二中所述熱電偶溫度計的精度為±0.1°c。其他與【具體實施方式】一至八之一相同。
[0023]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】一至九之一不同的是:步驟二中所述試模是尺寸為100mm X 50mm X 50mm的長方體;所述長方體的壁厚為3mm;所述試模的兩側設置有開口，所述開口為10_ X 1mm的正方形。其他與【具體實施方式】一至九之一相同。
[0024]采用以下實施例驗證本發明的有益效果:
[0025]實施例一:一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0026]—、將日本產的MFL低冰點鹽和遼河90財歷青按照粉膠比為I進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0027]二、將50g瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑25mL水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0028]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數為-0.63°C，此時的示數即為粉膠比為I的瀝青膠漿的冰點。
[0029]實施例二:一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0030]一、將日本產的MFL低冰點鹽和遼河90#瀝青按照粉膠比為1.1進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0031]二、將50g瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑25mL水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0032]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數為-0.9°C，此時的示數即為粉膠比為1.1的瀝青膠漿的冰點。
[0033]實施例三:一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0034]—、將日本產的MFL低冰點鹽和遼河90財歷青按照粉膠比為1.2進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0035]二、將50g瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑25mL水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0036]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數為-1°C，此時的示數即為粉膠比為1.2的瀝青膠漿的冰點。
[0037]實施例五:一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0038]—、將日本產的MFL低冰點鹽和遼河90財歷青按照粉膠比為1.3進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0039]二、將50g瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑25mL水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0040]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數為-1.45°C，此時的示數即為粉膠比為1.3的瀝青膠漿的冰點。
[0041]實施例五:一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行:
[0042]—、將遼河90#瀝青在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽；
[0043]二、將50g瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑25mL水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件；
[0044]三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數為-0.13°C，此時的示數即為瀝青膠漿的冰點。
[0045]從實施例一至實施例五可以看出隨著粉膠比的逐漸增大，所測瀝青膠漿的冰點逐漸降低，與實際情況符合，證明了本方法的可行性。本方法的優點是:試模可以重復使用且可以測定不同粉膠比條件下的瀝青膠漿的冰點，適用性較強。
[0046]將多孔固體介質--瀝青膠結料上的水膜看作一個可變電阻，通過導線和12V的外接直流穩壓電源形成閉合回路，用四位半的萬用表檢測電流的變化，采用精確度為±0.rc的熱電偶測定溫度，整個降溫過程在可以控制降溫速率的低溫冷凍箱中進行。通過觀測電流的突變來得到多孔介質的冰點。
【主權項】
1.一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法具體是按以下步驟進行: 一、將填料和瀝青按照粉膠比為0.1?2進行混合，然后在轉速為500?3000rpm的條件下攪拌15min，得到瀝青膠楽； 二、將瀝青膠漿澆筑到試模中成型，保證成型的膠漿試件表面平整，并在成型的膠漿試件表面噴灑水;然后在試模兩側的開口處粘接熱電偶溫度計和導線，并與四位半的萬用表和12V的直流穩壓電源連成一個閉合回路，得到待測試件； 三、將待測試件置于低溫冷凍箱中，以0.5°C/min的降溫速率將溫度從室溫降溫至-5°C，同時觀察四位半的萬用表中電流值隨溫度的變化，在電流發生突變時，記錄下熱電偶溫度計的示數，此時的示數即為瀝青膠漿的冰點。2.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中所述填料為MFL低冰點鹽。3.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中所述瀝青為90財歷青。4.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為I進行混合。5.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為1.1進行混合。6.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為1.2進行混合。7.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟一中將填料和瀝青按照粉膠比為1.3進行混合。8.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟二中所述瀝青膠楽的質量與水的體積比為I g:.5mL。9.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟二中所述熱電偶溫度計的精度為±0.1°C。10.根據權利要求1所述的一種基于電化學原理的瀝青膠漿冰點測量的方法，其特征在于步驟二中所述試模是尺寸為100mm X 50mm X 50mm的長方體;所述長方體的壁厚為3mm;所述試模的兩側設置有開口，所述開口為1mm X 1mm的正方形。
【文檔編號】G01N27/26GK106018462SQ201610569805
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月19日
【發明人】譚憶秋, 徐慧寧, 楊雄, 孫嶸蓉
【申請人】哈爾濱工業大學