一种沥青混合料相变调温评价系统以及方法技术方案

本发明专利技术涉及沥青混合料调温评价系统和评价方法，设备简单、成本低，装配容易，并且方法简便、无需复杂运算，能直接反应出温度变化时，沥青路面材料即时的调温性能；以及考虑到沥青混合料在路面中的实际应用状态，本发明专利技术测评系统和方法完全将车辙对沥青路面的影响这一因素考虑在评价系统和方法中，能够全面地、真实地反映沥青混合料在服役应用中的相变调温功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料相变调温评价系统以及方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种沥青混合料相变调温评价系统以及方法。

技术介绍

[0002]目前国内外路用材料主要以沥青材料铺设路面为主，用到的沥青混合料由于会掺杂一些添加剂，因此具有一定的调温功能。而近几年，为了克服极端天气的影响，目前很多的沥青混合物都加入了相变材料来改善路面的相变调温性能。相变材料是一种随温度变化而改变形态并提供潜热，在相变过程中以潜热形式储存或释放热量的物质。当达到材料自身的相变温度即可触发储能放热过程，通过储能放热可以显著减小材料的温度变化幅度，具有节能减排和改善路面结构温度分布的功能，从而提高结构强度和耐久性。
[0003]例如CN101029216A一种复合相变降温沥青路面材料本专利技术为一种自调温公路相变材料及生产方法，主要应用于公路、城市道路等领域。它采用复合新工艺，生成一种新物质。该物质利用具有两元相变调温机理，具有较大潜热值，通过蓄能介质相变对太阳能储释，调控路面温度，避免路面冬季霜冻安全隐患和冰冻产生裂缝，提高道路行使安全性；夏季路面温度过高，削减热应力及雨水爆击对路面损害，有效延长道路寿命。
[0004]另外CN106517894A公开了一种交通路面用相变调温沥青复合材料及其制备方法,该复合材料由集料、基础沥青、复合相变材料、沥青改性料、稳定剂、抗氧化剂制成，沥青改性料由聚乙烯或聚丙烯废料、废旧轮胎粉和介质粉组成，复合相变材料由金属粉和陶瓷基相变材料组成，金属粉由镍粉和铜粉混合而成；所述的陶瓷基相变材料由支撑材料和癸酸制成，支撑材料由高岭土、蒙脱石粘土、锆英石、堇青石细粉、氧化镁微粉和改性纳米二氧化钛、碳化硅细粉、碳酸氢钠和碳酸钙烧结而成。本专利技术的陶瓷基相变材料可以在其表面包裹一层EVA树脂，进一步减小相变材料固
‑
液转化过程中泄漏问题，提高陶瓷基相变材料的稳定性，进而提高沥青复合材料的相变调温的稳定性。
[0005]目前现有技术存在不少在路用材料所用的沥青混合料中加入相变调温材料来改善路面的调温性能，但是关于如何界定沥青混合料相变调温功能的效果并没有相关的国家标准，其相应的检测方法和检测装置也不完备，无法完全体现和评价这种特定条件下的沥青混合料调温的这一功能性。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种简便可行、直观的沥青混合料相变调温评价系统和方法，解决现有技术中存在的无法体现和评价调温性能的问题。
[0007]目前现有技术没有针对沥青混合料相变调温评价方法，仅有的评价方法一般仅存在对相变材料本身的调温性能的研究中，而且上述方法中比较通用的方法是差示扫描量热法(DSC)，然而把该方法直接用于掺入沥青混合料(大体积)的调温效果测试中并不适用，无法直观地体现出沥青混合物对于相变调温功能的评价功能的好坏。同时上述测试和评价所
使用的测试方法比较复杂以及设备成本也高。最重要的是，上述方法完全是静态的，仅能体现相变材料在理想、孤立的状态下的自身的相变性能，但是无法体现沥青混合料这一路面实际应用材料在温度变化；同时沥青混合物经受车辙后，其结构会发生变化(例如开裂，析出有机结晶相等等)，现有技术是无法反映在这种状态下的沥青混合物的相变调温功能。
[0008]专利技术人从评价方法的成本以及简便性出发，考虑到沥青混合料在路面中的实际应用状态，提出一种简便、直观的沥青混合料相变调温评价方法，能直接反应出温度变化时，沥青即时的调温性能；以及完全将车辙对沥青路面的影响这一因素考虑在评价体系中，能够全面地、真实地反映沥青混合料在服役应用中的相变调温功能。
[0009]具体的，本专利技术第一方面提供一种沥青混合料相变调温评价系统，包括如下部件：
[0010]保温保压的腔室，所述腔室上方连接流体入口，底端连接流体出口；
[0011]所述腔室里内壁顶端安装温度控制器，调控腔室的环境温度；所述腔室悬挂安装测温探针II，监测腔室环境温度；
[0012]所述腔室底端设置载物台，所述载物台上表面固定安装测试样品；测温探针I与所述测试样品接触；同时，腔室靠底端固定安装标准样品，测温探针III与所述标准样品接触；
[0013]所述测试样品上方设置车辙轮，所述车辙轮由升降装置以及转动装置控制；
[0014]所述测温探针I、测温探针II、测温探针III连接腔室外的温度集成测试装置，进行数据收集、处理。
[0015]在一些优选的实施例中，进一步的，还包括超临界流体单元，所述超临界流体单元通入流体入口与腔室连通。
[0016]在一些优选的实施例中，进一步的，所述超临界流体单元包括流体瓶、流体开关阀、泵、压缩机。
[0017]设置超临界流体单元的意义在于，用来处理测试时样品表面的开裂或磨损时裸露的粘结剂、添加剂或析出结晶物的干扰。在车辙试验中或完成后，在测试之前，需要观察测试表面形貌，如果存在上述明显的异物需要先通过超临界流体样品表面的异物进行清洗、萃取或整理，使测温探针接触时，排除这些异物对测试的精度干扰，更能反映沥青混合料的本征特征。
[0018]在一些优选的实施例中，所述测温探针I、测温探针II、测温探针III连接通过通信实现远程连接。
[0019]在一些优选的实施例中，所述测温探针II个数为2个以上，所述测温探针I、测温探针III根据具体需要，每组探针的数量为1
‑
2个。
[0020]在一些优选的实施例中，在测试试样的两端的对称处设置数量相同所述测温探针II。
[0021]在一些优选的实施例中，所述腔室的壁是由绝热保温、抗压的玻璃陶瓷组成。
[0022]本专利技术第二方面提供一种沥青混合料相变调温评价方法，该方法包括以下步骤：
[0023]1)检查所有单元，固定安装沥青试样，测温探针安放至设定位置，开启所有测试装置的开关；
[0024]2)首先温度控制器设定终点温度，控制升温或降温速率为1.0℃/min，腔室内环境温度开始升温或降温；
[0025]3)升温过程中，两个测温探针II每隔1min分别测定一次腔室内环境温度，当两个
测温探针II得到温度数据没有温差为0时，温度集成测试装置记录该温度数据，得到即时环境温度T
ii
；
[0026]4)测温探针I以及测温探针III开始测温，测温探针I得到的数据记作T
i
，测温探针III得到的数据记作T
iii
，温度集成测试装置记录上述数据的温差ΔT
n
，n为1，2，3
…
；
[0027]5)每升温1℃，循环重复运行步骤3)和4)，得到ΔT1，ΔT2，ΔT3，ΔT4，ΔT5，ΔT6，
……
；直至ΔT
n
为0，终止测温；
[0028]6)温度集成测试装置导出数据，生成表格和/或图表。
[0029]在一些优选的实施例中，当模拟车辙试验时，将车辙轮降至接触测试试样上表面，设置压力值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料相变调温评价系统，包括如下部件：保温保压的腔室，所述腔室上方连接流体入口，底端连接流体出口；所述腔室里内壁顶端安装温度控制器，调控腔室的环境温度；所述腔室悬挂安装测温探针II，监测腔室环境温度；所述腔室底端设置载物台，所述载物台上表面固定安装测试样品；测温探针I与所述测试样品接触；同时，腔室靠底端固定安装标准样品，测温探针III与所述标准样品接触；所述测试样品上方设置车辙轮，所述车辙轮由升降装置以及转动装置控制；所述测温探针I、测温探针II、测温探针III连接腔室外的温度集成测试装置，进行数据收集、处理。2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，进一步的，还包括超临界流体单元，所述超临界流体单元通入流体入口与腔室连通。3.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，所述超临界流体单元包括流体瓶、流体开关阀、泵、压缩机。4.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，所述测温探针I、测温探针II、测温探针III连接通过通信实现远程连接。5.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，所述测温探针II个数为2个以上，所述测温探针I、测温探针III根据具体需要，每组探针的数量为1
‑
2个。6.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，在测试试样的两端的对称处设置数量相同所述测温探针I。7.根据权利要求1所述的一种沥青混合料相变调温评价系统，其特征在于，所述腔室的壁是由绝热保温、抗压的玻璃陶瓷组成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍东辉，黄文化，郭猛，殷鹏洋，马永利，李建平，冯印斌，刘超，段志超，杨广平，于阳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：