[发明专利]一种路面融雪速率的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种融雪路面评价方法。

背景技术

在常年降雪或降雪量大的地方，很容易由于降雪后路面结冰而导致车祸等交通事故，因此，道路建造商或相关部门，在施工前，应选择具有良好的融雪效果的道路成分，从而筑成具有优良融雪效果的道路，有效减少交通事故的发生。

随着交通安全意识的提高，人们意识到路面结冰对于交通事故的恶劣影响，越来越多的科研人员开始从事融雪路面的研究，为了方便室内实验使用，降雪模拟装置，但截至到目前还没有一种合理地、成熟地、快速地评价添加剂自融性路面、钢纤维加热等融雪路面的室内测试融雪速率的仪器。

公告号为CN202973701U的实用新型专利文件公开了一种人工气候环境试验室用降雪装置，其包括冷空气循环供给装置和水雾供给装置：冷空气循环供给装置的送风口和回风口设置在试验室内并且送风口位于回风口上方，由送风口流入并从回风口流出的试验室的冷空气在试验室内形成下沉气流，水雾供给装置设有雾化喷头阵列，该雾化喷头阵列安装在试验室内并位于所述下沉气流的流动路径中，所述雾化喷头阵列喷洒出的水雾在随下沉气流下降的过程中结成冰晶，在试验室内形成降雪。根据其降雪形成过程可知，这种人工气候环境试验室用降雪装置需要具有较大的高度空间，以使水雾结成冰晶形成降雪，故装置所需空间大。

公告号为CN203586642U的实用新型专利文件公开了一种V型绝缘子串覆雪试验用造雪装置，包括试验舱、供水单元和工期单元，共七单元设置在试验舱内，试验舱内顶部设有支架，支架的正上方设有喷枪，绝缘子呈V型排列悬挂于支架上，喷枪喷出气水混合物，在试验舱内形成降雪。同上，装置所需空间大。

另一方面，以上提及的降雪模拟装置均不能模拟融雪，目前部分研究者采用对路面先结冰后融冰的实验，实际上这并不是融雪实验而是融冰实验。虽然也有部分学者提出过利用融雪路面的裸露率作为评价指标，但这里面有很多问题。首先裸露面积本身测定误差较大，其次部分未裸露路面积雪的下部也有可能融掉，第三降雪过大时可能融雪小于降雪，会出现没有裸露面积的情况，但并不能认为没有融雪。因此，对于评价路面的融雪效果的实验方法及其评价指标都存在或多或少的问题且目前很难统一。所以，研究发明一种合理的模拟路面融雪降雪实验方法迫在眉睫。

部分科研人员采用将提前制好的冰，并将与试件相同截面的整块冰放置在试件表面，但由于路面本身的纹理构造以冰层表面的不平整形造成路面与冰层出现较大间隙，实验结果离散型大，与自然降雪差别较大，误差较大，不能真实地反应路面的融雪效果。部分科研人员采用先结冰后融冰的实验来表征路面的融雪效果，但这与实际情况相差很大，与自然环境中的降雪过程和机理不一致。

根据文献可知，一些科研结构研制了一定的设备来评价路面的融雪效果，如哈尔冰工业大学刘晓鸿教授采用MTS系统，对方形试件进行静力除冰实验；日本交通研究室和旭川开发建设部联合研制出鼓轮内接型冻结路面走行机；长安大学自行研制的车辙破冰路面仪等等，这些设备对自应力破冰路面实验效果较好，但是对于自融性路面或者加热式路面实验效果并不好。因为在低温下，非自应力路面车辙变形几乎为零，冰层不会破裂。另外，大部分科研人员的研究主要集中在融冰或者破冰，与在实际情况中先下雪在温度极低下才会结成冰层并不相符。这些开发的实验仪器，均不能进行融雪实验，若等到冬季进行现场检测，则时间长，费用高。公告号为CN202421178U的实用新型专利公开了一种盐化物自融雪路面融雪寿命预测装置，其中在试件底部设置了孔状的试件台，孔状的试件台下方设置了倾斜导流板，使融化形成的水流入计量装置。但是，试件台上的试件是不渗水的，所以底部设置成多孔，并不能使试件表面融雪形成的水顺利到达下方倾斜导流板，表面溶掉的水还是要从试件侧边流下，这会影响测试准确度，还会增加溶掉水的水流路径，进而增加试验时间。

所以，研究发明一种新的室内降雪融雪实验仪器及评价方法能最大程度上模拟路面降雪过程，并通过公式计算融雪率，使得不同试件之间存在可比性，是急需解决的。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种降雪融雪模拟装置，一种融雪路面评价方法，可模拟路面降雪过程以及自然环境温度下融雪过程，进而可评价融雪路面的融雪性能。

第一方面，本发明提供了一种降雪融雪模拟装置，包括环境箱、碎冰机、试件台、收集称量装置、控制器、压缩机、温度传感器和温度控制器，其特征在于：所述碎冰机固定安装在所述环境箱的顶部，所述收集称量装置安装在所述环境箱的底部，所述试件台固定安装在所述收集称量装置上方。

优选的是，所述温度传感器设置在试件台的一侧。