【技术实现步骤摘要】
一种混凝土桥面热法融雪化冰的试验装置及其试验方法
本专利技术属于桥梁试验领域,涉及一种桥梁融雪化冰技术,特别是涉及一种混凝土桥面热法融雪化冰的试验装置及其试验方法。
技术介绍
中国大部分地区处于雪地区,尤其是在初冬和初春季节,桥面冰雪积聚的问题十分常见,由于温度和车辆荷载的变化,桥面容易形成薄冰层,当路面冻结时,附着系数迅速降低,结合力显着降低,并且车辆的制动稳定性显着降低,常常导致车辆制动失效,失去方向控制的控制,容易打滑,并且制动距离显着延长,导致交通事故频繁发生。在桥梁上广泛使用的融雪冰技术是除冰剂法和机械除冰法。融雪剂法是大部分国家较为常用的融冰法,然而对周围环境、已有建筑和绿色植被均有消极影响。氯化物雪流对路面结构(钢筋,混凝土,沥青等)具有高度腐蚀性,是道路和桥梁安全的主要威胁之一。机械除冰是一种通过冰雪机械的直接作用消除冰雪危机危害的方法。但在涉及到具体的施工过程当中,通常受到路况,薄雪层,温度等条件的制约,用机器去除不同道路上的积雪和刨冰极为困难,同时,传统机械除雪会对甲板造成损坏,并在稍后阶段维护成本高。目前,热融雪冰技术还处于研发阶段。与机械除雪除冰方法相比,热融除冰技术是一种高效的桥面除雪方法。研究桥面电热法融雪化冰过程中桥面板的融雪化冰效果、经济性以及对桥面板的危害需要通过实验手段对桥面电热法融雪化冰的过程进行模拟进而积累实践依据以及寻找解决方案,然而,目前尚无有效的技术手段能够模拟桥面电热法融雪化冰和收集融雪化冰过程的试验数据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种桥面电热法融雪化冰试验方法和试验装置,解决现有技术无法有效模拟桥面 ...
【技术保护点】
1.一种混凝土桥面热法融雪化冰的试验装置,其特征在于:包括发热电缆、混凝土桥面板模型、保温层、温度传感器和温度监控设备,所述发热电缆预埋在混凝土桥面板模型内,所述温度传感器分三层设置,第一层设置在发热电缆下方的混凝土桥面板模型下表面,第二设置在发热电缆上方的混凝土桥面板模型内,第三层设置在混凝土桥面板模型上表面,每一层温度传感器均在与混凝土桥面板模型表面平行的平面内阵列分布,所有温度传感器均连接到温度监控设备,通过温度监控设备监控记录各测温点的温度数据,所述保温层设置在混凝土桥面板模型的四周和或桥面。
【技术特征摘要】
1.一种混凝土桥面热法融雪化冰的试验装置,其特征在于:包括发热电缆、混凝土桥面板模型、保温层、温度传感器和温度监控设备,所述发热电缆预埋在混凝土桥面板模型内,所述温度传感器分三层设置,第一层设置在发热电缆下方的混凝土桥面板模型下表面,第二设置在发热电缆上方的混凝土桥面板模型内,第三层设置在混凝土桥面板模型上表面,每一层温度传感器均在与混凝土桥面板模型表面平行的平面内阵列分布,所有温度传感器均连接到温度监控设备,通过温度监控设备监控记录各测温点的温度数据,所述保温层设置在混凝土桥面板模型的四周和或桥面。2.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述的混凝土桥面板模型包括依次叠加设置的钢筋混凝土层、沥青混凝土铺装层以及水泥砂浆面层,所述混凝土为C50,所述沥青混凝土铺装层为AC-13C,所述水泥砂浆为m7.5。3.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述混凝土桥面板模型尺寸和配筋与混凝土简支T梁桥翼缘板相匹配,混凝土桥面板模型的四周围挡设有排水孔。4.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述温度监控设备包括数据采集模块、无线终端和服务器,所述数据采集模块与温度传感器相连,采集温度数据后通过无线终端传递给服务器。5.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述发热电缆为碳纤维发热线,两根碳纤维发热线上下方向叠加在一起,在与混凝土桥面板模型表面平行的平面内呈U型来回布置,上部的碳纤维发热线距离混凝土桥面板模型上表面4-7cm,相邻两排碳纤维发热线之间间距25-35cm,最外侧的碳纤维发热线距离混凝土桥面板模型边缘15-25cm。6.如权利要求5所述的试验装置,其特征在于:所述温度传感器在第一层和第三层内阵列设置形成测线一、测线二和测线三,所述测线一由与碳纤维发热线重合的温度传感器连线组成,所述测线二由相邻两排碳纤维发热线之间的中间处温度传感器连线组成,所述测线三由与碳纤维发热线垂直方向的温度传感器连线组成。7.如权利要求5所述的试验装置,其特征在于:所述温度传感器在第二层内阵列设置形成测线四和测线五,所述测线四由与碳纤维发热线垂直方向的温度传感器连线组成,所述测线五由相邻两排碳纤维发热线之间的中间处温度传感器连线组成。8.一种混凝土桥面热法融雪化冰的试验装置制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据混凝土桥面板模型的大小制作模具,准备混凝土脱模油、塑料薄膜、钢筋骨架、普通混凝土、沥青混凝土、水泥砂浆、泡沫塑料板、发热电缆、温度传感器、数据采集模块和无线终端设备;步骤2、在所述模具内表面涂抹混凝土脱模油,将钢筋骨架放入所述模具内,依次浇筑所述普通混凝土、沥青混凝土及水泥砂浆,当混凝土浇筑至距离模具顶部3-6cm处时,布置发热电缆和温度传感器;步骤3、混凝土浇筑完成后,在混凝土上表面覆盖塑料薄膜,混凝土桥面板模型在常温条件下养护成型后,拆除所述模具和所述塑料薄膜,得到混凝土桥面板模型,在混凝土桥面板模型上表面和下表面布置所述温度传感器,数据采集模块与所述温度传感器通...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖衡林,余浩,黄彩萍,马强,刘永莉,陈智,
申请(专利权)人:湖北工业大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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