[发明专利]一种测定融雪剂合理用量的试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种测定融雪剂合理用量的试验装置及试验方法，试验装置由控制系统、温控装置、供水装置及压力测试装置组成。温控装置由制冷装置、冷冻试验槽、温控箱壳体等组成，用于控制融雪剂溶液试样的温度；压力测试装置由支柱、升降杆、升降马达、贯入杆、千分表等组成，用于测定贯入融雪剂试样时的压力，进而判断融雪剂的合理用量。试验方法利用上述试验装置，按照试验准备、测定和结果整理三个步骤进行。通过上述试验装置和试验方法可以准确测定保证行车安全前提下，不同温度时单位降水量所需的融雪剂合理用量，试验结果能够为现场融雪除冰作业中准确确定融雪剂的撒布量提供依据。

技术领域

本发明属于城市道路、机场道路和公路等的融雪除冰技术领域，具体涉及到一种准确测定融雪剂合理用量的试验装置及试验方法。

背景技术

我国大部分地区的公路、城市道路和机场道路等在冬季都会受到冰雪影响。道路的积雪结冰不仅导致交通中断，还容易引发交通事故，带来严重的经济和生命财产损失。近年来，由于全球气候变暖等因素的影响，持续强降雪等极端恶劣天气呈现不断增加的趋势。道路积雪结冰时，路面的摩擦系数降低，使得车辆行驶、制动困难，极易发生交通事故。目前，全世界范围内采用最多的融雪除冰方式是撒布融雪剂，据不完全统计，全球每年大约使用3000万吨融雪剂，且融雪剂用量还呈现逐年增加的趋势。根据形态不同，融雪剂可分为固态和液态融雪剂两类。融雪剂的使用使人们出行方便，在快速融化道路积雪、保障人们出行和交通运输安全等方面发挥着重要的作用。但另一方面，在工程实践中，融雪剂的用量通常按照经验进行判断和确定，无法准确计算或测定。融雪剂的撒布量偏低，则无法达到融雪除冰的效果，这使得实际应用过程中，广大养护人员为保证行车安全，往往过度使用融雪剂，融雪剂撒布过多，不仅会造成严重的资源浪费，而且对工程构造物、周边植被及土壤等产生巨大的危害。

融雪剂通过降低冰点达到融雪除冰的目的，可以根据降水量、环境温度以及融雪剂的种类测定冰点达到环境温度时的融雪剂溶液浓度，进而计算出冰雪融化时所需的融雪剂使用量。但申请人通过大量的调查和研究发现，通过上述方法得出的融雪剂用量远远超过其合理用量。冰雪对道路的危害主要在于显著降低路面的抗滑能力，进而影响行车安全；撒布融雪剂后，融雪剂（固体）快速溶化或直接（液体融雪剂）与路表降水形成了融雪剂溶液；随着环境温度的不断降低，融雪剂溶液开始结冰，温度越低，结冰的强度越高，路表的抗滑能力也越低。因此，融雪剂的合理用量是在某环境温度和路表降水量条件下，在保证行车安全的前提下，某种融雪剂的最低撒布量。融雪剂的合理用量显著低于按照冰点计算得出的使用量，约为其用量的⅓～¼，按照该合理用量进行融雪除冰作业，不仅可以降低成本，节约资源，还能够避免融雪剂过度使用带来的危害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种测定融雪剂合理用量的试验装置和试验方法，通过该装置和方法能够准确测定出在保证行车安全的前提下，融雪除冰作业所需的融雪剂最低用量，即融雪剂的合理用量。通过合理控制的融雪剂使用量，既能够保证道路安全和畅通，又可以减少资源浪费，保护工程构造物和周边环境。

一种测定融雪剂合理用量的试验装置，由控制系统、供水装置、温控装置和压力测试装置组成；所述的控制系统由总电源开关3、温控装置开关4、压力测试装置开关5、数据处理与控制单元、数据接口2和散热窗1组成；所述的数据处理与控制单元主要由中央处理器6、压力传感器10组成；所述的压力传感器10用于感应并测试贯入量为2.5mm时冰块所承受的压力。

所述的总电源开关3对整个试验装置供电并控制；压力测试装置开关5单独控制压力测试装置的供电；温控装置开关4单独控制温控装置的供电。

所述的供水装置主要由注水容器19、电动二通阀20及出水管组成。

所述的温控装置主要由制冷装置、冷冻试验槽13、温控箱壳体组成，制冷装置由制冷剂容器16、蒸发器15、风机14及组成，通过管道阀门连接。

所述的冷冻试验槽13用于放置并冷冻盛样筒17中的试样，通过制冷装置使制冷剂循环对其进行降温，中间留有循环孔18。