一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土木工程试验测试技术研究领域，具体涉及一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置及为待测试道路材料提供耦合环境模拟的方法，装置包括试验箱体、冻融循环系统、紫外照射系统、降雨系统和/或流动水循环系统。与现有的技术的装置相比，本发明专利技术装置可以同时提供冻融环境、紫外照射环境、降雨环境和流动水环境中的一种环境模拟，也可以提供两种及以上的耦合环境模拟。特别是在本发明专利技术的装置中增加了升降系统，与其他系统配合使用，可以满足模拟部分试件的水害影响、不同紫外强度的影响、冷冻、融化速度的影响，有效增多了模拟场景。拟场景。拟场景。

【技术实现步骤摘要】
一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置及方法


[0001]本专利技术属于道路工程
，涉及土木工程试验测试技术研究领域，具体是一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置及为待测试道路材料提供耦合环境模拟的方法。

技术介绍

[0002]根据《2021年交通运输行业发展统计公报》，全国公路里程达528.07万公里，其中高速公路总里程已超16万公里，并且95％以上比例的高速公路采用沥青路面进行铺设。沥青路面在长期服役过程中，由于服役环境的多样性以及交通量荷载的日益增加，致使越来越多的路面病害现象，大大缩短了服役年限，特别是我国北方等季节性冰冻区，气候变化严峻，伴随着冻融循环作用，沥青路面会出现严重的损伤并且加剧破坏的速率。沥青路面损伤不仅仅严重影响其服役性能，缩短服役寿命，还会增加路面维护的成本，给人们的生活带来重重的不便，造成社会经济的损失。
[0003]现有技术中有很多单因素模拟的实验装置，比如单独提供高温环境、紫外环境、降雨环境等，但是，实际上，道路材料在自然界中受到的侵害是多因素叠加的，而且这些因素都是在变化中的，比如紫外强度的变化、大气环境温度的变化、降雨温度、强度的变化以及水流环境的变化，因此，模拟环境是否更能接近自然环境对试件损害的测试更为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术基于现有技术中存在的问题，提出了一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，包括试验箱体，还包括：用于为试验箱体内试件提供模拟低温或高温环境的冻融循环系统、用于为试验箱体内试件提供模拟紫外照射环境的紫外照射系统和/或用于为试验箱体内试件提供模拟降雨环境的降雨系统。
[0005]在上述方案的基础上，本专利技术的试验装置还包括用于为试验箱体内试件提供模拟流动水环境的流动水循环系统。
[0006]在上述方案的基础上，所述冻融循环系统包括用于提供冷气的制冷系统、用于提供热气的制热系统以及用于将冷气或热气在试验箱体内循环的循环系统。
[0007]在上述方案的基础上，所述紫外照射系统包括设置于试验箱体顶壁上的紫外光灯。
[0008]在上述方案的基础上，所述降雨系统包括设置于试验箱体外部的储水箱、设置于试验箱体顶壁上的喷头。
[0009]在上述方案的基础上，所述流动水循环系统包括设置于试验箱体外部的流动水水箱、设置于试验箱体内用于浸泡部分或全部试件的水槽以及设置在流动水水箱和水槽之间提供循环流动水的循环水管路。
[0010]在上述方案的基础上，本专利技术的试验装置还包括设置于试验箱体内放置试件的置物架以及控制置物架在试验箱体内高度的升降系统。
[0011]除此之外，本专利技术还提供了一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的方法，具体的，对道路材料进行冻融环境模拟、紫外照射环境模拟、降雨环境模拟和流动水环境模拟中一种或多种耦合环境的模拟。
[0012]与现有的技术的装置相比，本专利技术装置可以同时提供冻融环境、紫外照射环境、降雨环境和流动水环境中的一种环境模拟，也可以提供两种及以上的耦合环境模拟。特别是在本专利技术的装置中增加了升降系统，与其他系统配合使用，可以满足模拟部分试件的水害影响、不同紫外强度的影响、冷冻、融化速度的影响，有效增多了模拟场景。本专利技术的装置及模拟方法，对于工程应用的材料特别是土、水泥、沥青混合料等处于自然环境的服役状态能充分模拟到位，特别是针对实际服役状态材料可能完全饱和也可能是部分饱和和部分不饱和状态，本专利技术使得模拟状态更加符合现场实际情况。除此之外，本专利技术试验装置中所包含的各系统、部件易于购买、易于组装，生产成本低。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例1中为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置的结构示意图；
[0014]图2为本专利技术实施例1中试验装置中升降系统的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。
[0016]实施例1
[0017]如图1所示，本专利技术提供一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，包括试验箱体1，还包括：
[0018]用于为试验箱体1内试件提供模拟低温或高温环境的冻融循环系统2、
[0019]用于为试验箱体1内试件提供模拟紫外照射环境的紫外照射系统3、
[0020]和/或
[0021]用于为试验箱体1内试件提供模拟降雨环境的降雨系统4。
[0022]本专利技术的上述试验装置，可以满足同时为待测试件提供冻融环境模拟、紫外照射环境模拟、降雨环境模拟，也可以单独提供一种、两种环境的模拟。
[0023]作为一个具体的实施方案，所述冻融循环系统2包括用于提供冷气的制冷系统、用于提供热气的制热系统以及用于将冷气或热气在试验箱体1内循环的循环系统。当需要在试验箱体1内模拟低温环境时，开启制冷系统，循环系统通过进气管2
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1向试验箱体1内不断输入冷气，进入试验箱体1的冷气经过循环后由回气管2
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2从试验箱体1内回收；当需要在试验箱体1内模拟高温环境时，开启制热系统，循环系统通过进气管2
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1向试验箱体1内不断输入热气，热气循环后由回气管2
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2从试验箱体1内回收。当然，模拟试验用的温度和时间可以通过人为的方式进行控制，为了更为精准的实现预定环境模拟，可以增加设置温度控制器(图中不再示出)，通过预先设定所要达到的低温或高温温度、低温或高温时长等，对试验箱体1内的温度进行控制。本实施方案中的制冷系统、制热系统、循环系统以及温度控制器等均可以采用常规的市售设备，不属于本专利技术的创新，在此不再详述。
上，使用升降系统1
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2将试件调试在合适的高度，主要是调节流动水的深度(即试件浸没在水槽5
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2中的深度)对试件的影响。
[0034]根据试验要求的冷冻温度和时间开启冻融循环系统2，等到试件冰冻后，控制流动水循环系统5打开，之后控制冻融循环系统2对试件进行解冻，从而可以探究不同的冻融条件对试件的影响，同时通过控制流动水循环系统5的流速，从而探究冻融循环作用下流动水对试件的影响。
[0035]实施例3
[0036]一种考虑紫外光/降雨的冻融循环试验装置，装置采用的是实施例1中的装置，试验时只包括试验箱体1、冻融循环系统2、紫外照射系统3和降雨系统4(也可以增加置物架1
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1和升降系统1
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2)；
[0037]在冻融循环过程中进行紫外光照射模拟，以及模拟降雨。从而探究冻融循环作用下紫外光和降雨对试件的影响。
[0038]实施例4
[0039]一种考虑光照
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降雨
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流动水
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冷热耦合环境作用的冻融循环试验装置，装置采用的是实施例1中的装置，试验时只包括试验箱体1、冻融循环系统2、紫外照射系统3、降雨系统4、流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，包括试验箱体(1)，其特征在于，还包括：用于为试验箱体(1)内试件提供模拟低温或高温环境的冻融循环系统(2)、用于为试验箱体(1)内试件提供模拟紫外照射环境的紫外照射系统(3)、和/或用于为试验箱体(1)内试件提供模拟降雨环境的降雨系统(4)。2.根据权利要求1所述的为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，其特征在于，还包括用于为试验箱体(1)内试件提供模拟流动水环境的流动水循环系统(5)。3.根据权利要求1所述的为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，其特征在于，所述冻融循环系统(2)包括用于提供冷气的制冷系统、用于提供热气的制热系统以及用于将冷气或热气在试验箱体(1)内循环的循环系统。4.根据权利要求1所述的为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，其特征在于，所述紫外照射系统(3)包括设置于试验箱体(1)顶壁上的紫外光灯。5.根据权利要求1所述的为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，其特征在于，所述降雨系统(4)包括设置于试验箱体(1)外部的储水箱(4
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1)、设置于试验箱体(1)顶壁上的喷头(4
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2)。6.根据权利要求2所述的为待测试道路材料提供耦合环境模拟的试验装置，其特征在于，所述流动水循...

【专利技术属性】
技术研发人员：何忠明，李雅倩，谢唐新，杨芳芳，欧剑珺，杨菲玉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：