一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法技术

本发明专利技术公开了一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法，包括OGFC沥青混合料试件的制作，OGFC试件在模拟装置内热氧老化和水损害的耦合环境处理。本发明专利技术相比于目前模拟沥青混合料所处环境的研究方法，针对OGFC混合料孔隙大、渗透强的特点，考虑常压下热氧老化和水损害两种因素包括其单一因素及耦合作用对OGFC沥青混合料的影响，更符合实际沥青混合料所处的环境，实验方法更有效。

【技术实现步骤摘要】
一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法
本专利技术属于沥青混合料实验方法领域，具体涉及一种考虑常压环境下热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内模拟装置试验方法。
技术介绍
作为海绵城市的重要基础设施，OGFC性能在很大程度上决定了海绵城市建设的成败。为了确保OGFC路面在使用阶段能有良好的路用性能，精确模拟OGFC所处的实际环境对其后续性能影响的研究十分关键。老化、水损害一直是国内外学者研究的热点和关键词，是检验一切沥青路面新技术、新材料是否优先进行和适用性的主要标准。已有研究表明水分的存在能加速沥青老化的发生，而OGFC由于空隙较大，水分影响尤为突出。在实际道路路面中，沥青混合料路用性能受环境温度，水分等综合因素影响，并随时间增长，发生老化、水损等病害。因此研究模拟实际路面上沥青混合料水损、老化耦合作用至关重要。已有的研究也仅是对PAV压力老化容器的改装，并且其中温度变化易使OGFC类排水型沥青混合料(孔隙大、渗透强)从内部产生结构性破坏使得后续实验无法进行。
技术实现思路
为了克服现有研究方法的不足，本专利技术提供一种常压下基于考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内模拟装置试验方法，综合考虑了热氧老化和水损害对OGFC沥青混合料的作用，更符合实际沥青混合料所处的环境，实验数据更具参考价值。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下具体技术方案：一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法，依赖一套模拟装置，模拟装置包括：容器本体，所述容器本体内部设有：搁置OGFC沥青混合料试件的试件架、设置在试件架正上方的降雨模拟装置、用于控制容器本体内水位变化的液位开关、用于控制进水的进水阀门、设置于容器本体底部的水温调节装置；所述降雨模拟装置包括设置于容器本体顶部内壁上沿水平方向布置的聚水板、位于聚水板正下方且与所述聚水板平行布置的滴水板，滴水板上设有用于模拟降雨的滴水孔；一环境温度控制箱，包围设置在所述容器本体的外部，环境温度控制箱的上部开口，所述容器本体的顶部伸出所述上部开口与常温空气接触；包括以下几个步骤：步骤1，在实验室OGFC混合料松散状态下进行了SHRP短期老化处理后成型OGFC沥青混合料试件；步骤2，将干燥不锈钢杯放置于试件架上，设置所需环境温度，用开孔密度不同的多个滴水板进行每小时的滴水质量检验，分别得到开孔密度不同的每个滴水板每小时的滴水质量；步骤3，将步骤1中的OGFC沥青混合料试件放置在试件架上，通过进水阀门往已放置好OGFC沥青混合料试件的容器本体中沿器本体内壁注入85℃±2℃的热水，通过液位开关控制容器本体内部的水位，使得容器本体内部的水位淹没试件架上的最上一层试件，并且液面高出试件20mm；步骤4，根据步骤2所得不同开孔密度的滴水板的滴水质量，选择试验所需低水量的滴水板，并将该滴水板放置试件架上方；步骤5，将整个容器本体放入环境温度控制箱中，并设定环境温度控制箱的温度为85℃；同时，开启容器本体内部的水温控制器，确保水温在85℃±2℃的范围内；步骤6，由于容器本体内、外温差较大，聚水板凝聚滴水；步骤7，进行热氧老化与水损害环境处理；步骤8，实验进行所需时长后，取出OGFC沥青混合料试件，进行后续测试实验。所述容器本体为长方体结构，长方体结构的顶部为可开合的顶板，长方体结构的四个侧壁上至少一个侧壁为透明材料制作而成，四个侧壁中至少有三个侧壁上开设通气回流孔，通气回流孔开在每个侧壁的中央处。所述水温调节装置包括U型加热管、数显控制器、温度探头及防漏电保护插头。所述试件架包括至少两层置物板和用于连接/支撑所述置物板的多个支撑杆。所述聚水板上等间距刻线。所述滴水板上的滴水孔呈顶部开孔的空心凸起结构；所述顶部开孔的空心凸起的高度范围是5mm～10mm。所述液位开关为连杆浮球液位开关。所述容器本体的底部设有高度可调的支架。有益效果：本专利技术相比于目前模拟沥青混合料所处环境的研究方法，针对OGFC混合料孔隙大、渗透强的特点，考虑常压下热氧老化和水损害两种因素包括其单一因素及耦合作用对OGFC沥青混合料的影响，更符合实际沥青混合料所处的环境，实验方法更有效。附图说明图1为本专利技术一种考虑常压环境下热氧老化与水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内模拟装置的结构示意图；其中，1为进水阀门；2为通气回流孔；3为连杆；4为聚水板；5为滴水板；(6、9)为支撑杆；7为OGFC沥青混合料试件；8为置物板；10为水温调节装置；11为环境温度控制箱；12为支架。图2为本专利技术试件架结构示意图；图3为支撑杆结构示意图；图4为置物板结构示意图；图5为通气回流孔示意图；图6为连杆浮球液位开关的结构示意图；图7为全孔滴水板的结构示意图；图8为1/2孔滴水板的结构示意图；图9为1/4孔滴水板的结构示意图；图10为1/9孔滴水板的结构示意图；图11为滴水板上每个滴水孔的侧视图；图12为聚水板的结构示意图；图13为劈裂强度实验中劈裂强度与不同处理环境的关系图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法，依赖一套模拟装置，所述模拟装置针对OGFC，内外处于常压环境。如图1至图12所示，模拟装置包括容器本体，容器壁上水温调节装置10，置于容器本体容腔中用于搁置OGFC沥青混合料试件的试件架，设置在试件架正上方的滴水板5，设置在容器顶盖下部的聚水板4，用于控制水位变化的连杆浮球液位开关3，用于控制进水的进水阀门1，环境温度控制箱11，用于维持容器结构稳定的支架12。所述容器本体为中空长方体；所述容器本体的尺寸为长420mm，宽420mm，高470mm，容器本体侧壁的材质为三面不锈钢，一面玻璃；所述容器本体三面不锈钢处均开设通气回流孔2，通气回流孔2为正方形，尺寸为40mm×40m，通气回流孔开在侧面不锈钢中央处，距离顶端180mm。通气回流孔的作用：第一、使得氧气顺利进入容腔内，热氧老化正常进行；第二、使得部分水分蒸发时能够通过通气回流孔冷凝回流，致使不损失太多水分，从而降低加水频率。所述容器底部水温调节装置10为加热U型铜管，功率3000W，并配有数显控制器，温度探头及防漏电保护插头。所述试件架中置物板和滴水板的尺寸均为370mm×370mm；所述容器顶盖下部的聚水板的尺寸为400mm×400mm；所述聚水板上按等间距10mm刻线；所述聚水板与常温空气接触使其行成内外温差从而凝聚滴水。容器顶盖开设有圆形注水孔，直径20mm。所述容器顶盖下部的聚水板为正方形，所述试件架中置物板和滴水板均为正方形。本实施例中，所述置物板和滴水板为铁板或不锈钢板制作；所述滴水板通过支撑杆架设于试件架的顶层置物板的顶面。本实施例中，所述置物板为两层，置物板上设有通孔，所述滴水板设有用于模拟降雨的滴水孔5，本次试验采用尺寸为直径5mm圆孔，孔圆心距5mm下的全开孔滴水板。支撑杆为中空钢管；所述支撑杆为两层共8根，每层为4根均垂直分布于置物板四角，下层支撑杆长120mm，上层支撑杆长100mm。所述置物板上的通孔和滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法，其特征在于，依赖一套模拟装置，模拟装置包括：容器本体，所述容器本体内部设有：搁置OGFC沥青混合料试件的试件架、设置在试件架正上方的降雨模拟装置、用于控制容器本体内水位变化的液位开关、用于控制进水的进水阀门、设置于容器本体底部的水温调节装置；所述降雨模拟装置包括设置于容器本体顶部内壁上沿水平方向布置的聚水板、位于聚水板正下方且与所述聚水板平行布置的滴水板，滴水板上设有用于模拟降雨的滴水孔；一环境温度控制箱，包围设置在所述容器本体的外部，环境温度控制箱的上部开口，所述容器本体的顶部伸出所述上部开口与常温空气接触；包括以下几个步骤：步骤1，在实验室OGFC混合料松散状态下进行了SHRP短期老化处理后成型OGFC沥青混合料试件；步骤2，将干燥不锈钢杯放置于试件架上，设置所需环境温度，用开孔密度不同的多个滴水板进行每小时的滴水质量检验，分别得到开孔密度不同的每个滴水板每小时的滴水质量；步骤3，将步骤1中的OGFC沥青混合料试件放置在试件架上，通过进水阀门往已放置好OGFC沥青混合料试件的容器本体中沿器本体内壁注入85℃±2℃的热水，通过液位开关控制容器本体内部的水位，使得容器本体内部的水位淹没试件架上的最上一层试件，并且液面高出试件20mm；步骤4，根据步骤2所得不同开孔密度的滴水板的滴水质量，选择试验所需低水量的滴水板，并将该滴水板放置试件架上方；步骤5，将整个容器本体放入环境温度控制箱中，并设定环境温度控制箱的温度为85℃；同时，开启容器本体内部的水温控制器，确保水温在85℃±2℃的范围内；步骤6，由于容器本体顶部的内、外温差较大，聚水板凝聚滴水；步骤7，进行热氧老化与水损害环境处理；步骤8，实验进行所需时长后，取出OGFC沥青混合料试件，进行后续测试实验。...

【技术特征摘要】
1.一种常压环境下考虑热氧老化和水损害耦合作用对OGFC性能影响的室内试验方法，其特征在于，依赖一套模拟装置，模拟装置包括：容器本体，所述容器本体内部设有：搁置OGFC沥青混合料试件的试件架、设置在试件架正上方的降雨模拟装置、用于控制容器本体内水位变化的液位开关、用于控制进水的进水阀门、设置于容器本体底部的水温调节装置；所述降雨模拟装置包括设置于容器本体顶部内壁上沿水平方向布置的聚水板、位于聚水板正下方且与所述聚水板平行布置的滴水板，滴水板上设有用于模拟降雨的滴水孔；一环境温度控制箱，包围设置在所述容器本体的外部，环境温度控制箱的上部开口，所述容器本体的顶部伸出所述上部开口与常温空气接触；包括以下几个步骤：步骤1，在实验室OGFC混合料松散状态下进行了SHRP短期老化处理后成型OGFC沥青混合料试件；步骤2，将干燥不锈钢杯放置于试件架上，设置所需环境温度，用开孔密度不同的多个滴水板进行每小时的滴水质量检验，分别得到开孔密度不同的每个滴水板每小时的滴水质量；步骤3，将步骤1中的OGFC沥青混合料试件放置在试件架上，通过进水阀门往已放置好OGFC沥青混合料试件的容器本体中沿器本体内壁注入85℃±2℃的热水，通过液位开关控制容器本体内部的水位，使得容器本体内部的水位淹没试件架上的最上一层试件，并且液面高出试件20mm；步骤4，根据步骤2所得不同开孔密度的滴水板的滴水质量，选择试验所需低水量的滴水板，并将该滴水板放置试件架上方；步骤5，将整个容器本体放入环境温度控制箱中，并设定环境温度控制箱的温度为85℃；同时，开启容器本体内部的水温控制器，确保水温在85℃±2℃的范围内；步骤6，由于容器本体顶部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建涛，王宇，焦岩，伍洋，杨帅，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32