[发明专利]沥青路面红外线加热试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明属于公路工程技术领域，具体涉及一种沥青路面红外线加热试验装置及试验方法。

背景技术

随着我国公路的高速发展，以前修建的沥青公路，由于受交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重以及施工质量等因素影响，致使沥青路面远未达到使用年限即出现了裂缝、坑槽、车辙、沉陷等病害，因此急需适当的沥青路面养护技术对此加以适当的养护。而传统的养护方法是翻挖、铣刨、灌缝有病害的沥青路面，这种方法在实施工程中不仅会污染环境，而且也会造成大量优质的沥青的浪费。面对这种情况，如何采用更环保、更节约、影响小的沥青路面养护方法，所以就出现多种养护方式，主要有红外线辐射加热、热风循环加热、微波加热等方式。其中，使用红外线辐射加热有病害的沥青路面时，产生红外线的装置需要燃烧石油液化气燃料加热合金网格，当合金网格的温度到达一定程度时就会发出红外线，进而照射在旧沥青路面进行加热，然而在此过程中能源的消耗比较大，由于红外辐射加热沥青路面的技术还不成熟。

在使用红外线辐射加热沥青旧路面的实施过程中，如果加热时间过长或石油液化气进气量过大，因而会产生过多的热量可能会使旧沥青路面的表面温度过高而性能退化，更严重的情况是表面沥青着火而炭化变硬，致使沥青的可再生性大大降低，不仅浪费资源、污染环境，而且工作效率也会大大降低。所以，需要在使用红外线辐射加热的过程中能根据沥青路面的材料属性以及病害情况，通过调整石油液化气燃气的用量和鼓风机的转速即空气的进气量，能够使燃气用量和空气进气量的预混合度到一定比例，或者调节红外线发生装置和沥青路面的距离，点燃混合气使其充分燃烧并释放更多热量，使其发生的红外线辐射量在实际操作要求的范围内。因此，很有必要设计一种试验装置来进一步对红外线辐射加热沥青路面的技术进行优化研究。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种精确度高、模拟性强、操作简单，测得试验数据结论能对实践起到理论指导作用的沥青路面红外线加热试验装置及试验方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：

一种沥青路面红外线加热试验装置，包括试验台框架，试验台框架上设置有红外线发生装置，红外线发生装置连接有红外线发生控制器、石油液化气进气控制阀和变频鼓风机，石油液化气进气控制阀连接至石油液化气源，变频鼓风机连接空气源，红外线发生装置正下端设置有用于放置沥青试验块的试验块托盘，试验块托盘上设置有能够采集红外线发生装置红外线辐射量的红外辐射流传感器，试验时沥青试验块内设置有若干个温度传感器，所述红外辐射流传感器和温度传感器均连接至数据采集仪，数据采集仪连接至能够显示试验数据的计算机。

所述试验台框架上设置有升降装置，所述试验块托盘固定设置在升降装置上，通过所述升降装置能够调整沥青试验块上表面和红外线辐射面的距离。

所述试验块托盘与升降装置的台面之间设置有隔热水箱。

所述石油液化气进气控制阀连接至石油液化气储存罐，石油液化气储存罐设置在起吊装置上，起吊装置上设置有能够采集石油液化气储存罐重量数据的负荷传感器，负荷传感器连接至数据采集仪。

所述温度传感器通过热电偶温度补偿块连接至数据采集仪。

所述温度传感器为K型热电偶温度传感器，热电偶温度补偿块为16通道的K型热电偶温度补偿块，所述试验块托盘底部设置有通孔，K型热电偶温度传感器的热电偶导线从所述通孔中引出，并与K型热电偶温度补偿块的补偿线相连。

所述红外线发生装置与试验台框架之间的空隙，以及沥青试验块与试验块托盘之间均设置有隔热材料。

一种沥青路面红外线加热试验方法，包括以下步骤：

1)将沥青试验块放置在试验块托盘上，并将若干个温度传感器分别布置在沥青试验块的表面和内部；

2)调节沥青试验块上表面和红外线发生装置的红外线辐射面间的距离；

3)打开石油液化气进气控制阀至极限开度的2/3，打开变频鼓风机，启动红外线发生装置对沥青试验块进行加热，红外辐射流传感器采集红外线发生装置红外线辐射量，同时沥青试验块上的温度传感器采集沥青试验块上表面以及内部的温度；

4)调节石油液化气控制阀的开度，并在20Hz～50Hz范围内按梯度逐渐降低变频鼓风机的转速频率，当温度传感器检测到沥青试验块表面温度为160℃～180℃，沥青试验块内30～40mm深度处的温度达到70℃～100℃时，停止加热，记录加热时间以及燃气消耗量，即完成沥青路面红外线加热试验方法。