[发明专利]一种沥青胶结料耦合老化试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种沥青胶结料耦合老化试验装置，涉及沥青性能测试技术领域。其中的沥青胶结料耦合老化试验装置包括控制系统、多环境介质模拟系统和盛样系统。本发明公开了一种沥青胶结料耦合老化试验方法，通过控制系统选择老化模式、监测老化条件，控制多环境介质模拟箱内超声波动水浴箱、电热式加湿器、多翼式离心风扇、紫外线模拟灯、电热丝和温湿度控制器协同运作，同时模拟自然界中温度、紫外线、氧气、动水、静水等环境因素对沥青胶结料老化行为的影响，使沥青胶结料室内老化模拟结果更符合实际沥青路面的服役状况。

技术领域

本发明涉及一种沥青胶结料耦合老化试验装置及方法，属于沥青性能测试技术领域。

背景技术

沥青胶结料在炼制、存储、运输、铺筑、使用等过程中，受到高温、紫外线、氧气、水等因素的影响，沥青发生氧化，轻质组分挥发，导致其黏度上升、针入度减小、延度大幅度降低，从而严重影响沥青路面的使用寿命，因此对沥青胶结料老化行为进行研究具有重大的意义。

目前对沥青胶结料进行室内老化模拟一般采用薄膜烘箱、压力老化仪、紫外线老化仪等试验装置和方法。上述装置和方法只能模拟在单一环境介质(温度、氧或紫外线)作用条件下的沥青胶结料老化行为，而真实沥青路面在服役时同时遭受高温、紫外线照射、氧化、浸水润湿和雨水冲刷等多环境介质耦合老化作用，这就造成目前常用的沥青胶结料室内老化试验无法准确地模拟实际沥青路面的工作环境，室内外试验结果存在较大的差异性。因此，在进行沥青胶结料老化行为研究时，亟需建立一种可以模拟多环境介质耦合作用的室内老化试验装置及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供了一种沥青胶结料耦合老化试验装置及方法，该装置及方法可同时反映自然界中温度、紫外线、氧气、动水、静水等环境因素的影响，实现多环境介质耦合作用下沥青胶结料老化行为的准确模拟，使其室内试验结果更符合实际沥青路面的服役状况。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种沥青胶结料耦合老化试验装置，其特征在于，包括控制系统、多环境介质模拟系统和盛样系统，试验装置为外形尺寸(深×宽×高)700mm×1120mm×1200mm的长方体箱体。

所述控制系统包括显示器(1)和操作台(2)。显示器(1)为LED液晶显示器，设置值与实际值双数显示；操作台(2)中按钮采用防水防漏电按钮，包括电源按钮、短期老化模式按钮、长期老化模式按钮、紧急停止按钮和试验参数调节及选择按钮。

所述多环境介质模拟系统包括多环境介质模拟箱(3)、超声波动水浴箱(4)、电热式加湿器(5)、多翼式离心风扇(6)、电热丝(7)、紫外线灯(8)和温湿度控制器(9)。多环境介质模拟箱(3)采用三层复合结构。外壁采用优质A3#冷钢板并覆盖环保漆；内壁采用不锈钢板，钣金折弯，氩弧焊接而成；中间采用玻璃纤维隔热夹层。内部工作室尺寸为(深×宽×高)500mm×750mm×950mm。通过超声波动水浴箱(4)模拟动水冲刷老化条件；通过电热式加湿器(5)模拟静水湿润老化条件；通过电热丝(7)加热模拟高温老化条件；通过多翼式离心风扇(6)循环空气提供氧老化条件并且调节多环境介质模拟箱(3)内的温度和湿度条件；通过紫外线灯(8)全方位照射模拟紫外线老化条件；通过温湿度控制器(9)采集空气温度和湿度数据，并通过计算机程序自动控制电热式加湿器(5)、多翼式离心风扇(6)和电热丝(7)的运作。

所述盛样系统包括电动机(10)、传动轴(11)和盛样台(12)。电动机(10)设置在多环境介质模拟箱(3)顶部，通过电动机(10)带动传动轴(11)和盛样台(12)进行旋转和升降。盛样台(12)为直径315mm的圆形多孔钢板，台上可固定八个直径53mm的上部开口模具。盛样台(12)旋转速率为5.5r/min，升降速率为15mm/s，升降幅度为距超声波动水浴箱(4)底部70mm-170mm，每次升降到顶端和底端各停顿10s。