[发明专利]一种相变沥青混合料高温车辙试验的装置及方法

说明书

本发明提供了一种相变沥青混合料高温车辙试验的装置及方法，属于沥青混合料路用性能测试领域。本发明的试验装置包括：热辐射灯、支架、热辐射测试单元、温度测试单元和车辙试验仪，所述的热辐射测试单元包括简易总辐射传感器、辐射数据采集仪；所述的温度测试单元包括热电阻、温度数据采集仪。本发明的试验方法：根据待测辐射强度，分段调试热辐射灯至相变沥青混合料试件上表面的竖向距离，在不同辐射高度下同步进行车辙试验，并由时间‑变形深度曲线，分别计算相变发生前、相变发生过程中、相变结束后相变沥青混合料的变形率，以及试验全过程的试件变形率。

技术领域

本发明属于沥青混合料路用性能测试领域，具体涉及一种相变沥青混合料高温车辙试验的装置及方法。

背景技术

我国夏季太阳辐射高达1000W/m²，其中90％以上照射至道路的辐射都被黑色沥青路面所吸收，造成路面夏季温度高达70℃以上。路面高温一方面造成了路面沥青混凝土的软化，在汽车荷载反复作用下软化的沥青路面易发生车辙、拥包、推挤等高温损坏；另一方面还显著增大了汽车轮胎内压，增加了高速滚动轮胎爆胎的概率，严重影响了司乘人员的行车安全。因此，有效降低夏季路面温度，成为道路工作者研究的热点。

为了降低夏季沥青路面温度，国内外学者提出了透水式和保水式沥青路面、热阻式路面、热反射涂层等方法，上述方法虽有一定降温效果，但均存在明显的局限性。近年来，相变材料的出现提供了主动降低路面高温的可能，研究者将相变材料掺入到沥青混合料中，通过材料相态的变化吸收热量，研究其在沥青混合料内部的降温效果，同时对相变沥青混合料的路用性能展开研究。

在研究相变沥青混合料的高温性能时，少数研究者发现传统的车辙试验不再适合评价相变沥青混合料，原因在于传统的混合料高温车辙试验都做保温处理，对于一些固-液相变材料，其相变温度低于试验环境温度，在保温过程中固-液相变材料会发生相变部分变成液体或者完全变成液体，导致混合料的力学性能下降，试验结果不能反应真实情况，影响研究者们对混合料高温性能的判断。

基于此，本发明将针对相变沥青混合料高温车辙试验中存在的情况，提供一个适用于评价相变沥青混合料高温稳定性的试验方法，通过将热辐射灯放入车辙仪内改变试验的温度环境，在辐射同时对试件来回轮碾，来研究相变沥青混合料在热辐射下的高温抗变形能力。

发明内容

针对上述技术中存在的不足，本发明提供一种相变沥青混合料高温车辙试验的装置及方法，通过将热辐射灯放入车辙仪内改变试验的温度环境，在辐射同时对试件来回轮碾，来研究相变沥青混合料在热辐射下的高温抗变形能力。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种相变沥青混合料高温车辙试验的装置及方法，其中装置包括热辐射灯、支架、热辐射测试单元、温度测试单元和车辙试验仪，所述的热辐射测试单元包括简易总辐射传感器、辐射数据采集仪；所述的温度测试单元包括热电阻、温度数据采集仪。

所述的简易总辐射传感器由感应元件、石英玻璃罩、遮光板和干燥剂等组成，其量程为0～2000W/m²；所述的热电阻为高敏感度的PT100，其测试温度范围为-50℃～200℃，测试头长度为10cm，直径为4mm。

本发明的试验方法步骤：

S1、将待测的辐射强度-时间关系曲线，按时间t平均分为三段，每段时长为Δt，分别对三段曲线的辐射强度最大值与最小值加权平均，计算得到三个测试值I₁、I₂、I₃。