一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，目的在于能夠在不同條件下全面評價道路融冰材料的融冰性能，所采用的技術(shù)方案為：包括密閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有用于放置融冰材料試件的試驗桶(9)、用于產(chǎn)生冰屑的制冰器(14)和用于制造低溫環(huán)境的制冷器(18)，所述試驗桶(9)與殼體轉(zhuǎn)動連接，所述試驗桶(9)的頂部設(shè)置有用于振搗冰屑的振搗裝置，所述試驗桶(9)的底部設(shè)置有用于收集融化冰水的集流槽(19)，集流槽(19)內(nèi)設(shè)置有密度計(12)。
【專利說明】
一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于道路瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及鹽化物融冰材料融冰性能的評價， 具體涉及一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 冬季道路的積雪結(jié)冰嚴重影響著車輛交通，同時也是交通事故的主要誘因之一。 世界各國為解決冬天道路的結(jié)冰問題，做了大量試驗與研究。目前，鹽化物自融冰材料有粉 末型、表面裹油型以及水泥固化型類。其中，粉末型置換混合料中的礦粉，表面裹油型置換 混合料中的細集料，水泥固化型置換混合料中的粗細集料。融冰材料不同，其融冰的特性及 機理也不盡相同?，F(xiàn)階段，評價融冰效果的方法主要有電導率法，吸水速率法等，但并沒有 統(tǒng)一、全面的試驗方法去評價不同條件下，融冰材料的融冰性能。為評價材料的融冰性能， 了解不同情況下，融冰材料的融冰特性，有必要尋找出一種合理的評價融冰材料融冰性能 的測試方法及裝置。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提出一種用于全面評價道路融冰材料融 冰性能的裝置。
[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:包括密閉的殼體， 殼體內(nèi)設(shè)置有用于放置融冰材料試件的試驗桶、用于產(chǎn)生冰肩的制冰器和用于試驗時創(chuàng)造 低溫環(huán)境的制冷器，試驗桶的桶壁上開設(shè)有出冰閥門，試驗桶旁設(shè)有用于刮取冰肩的第二 刮刀，清除冰肩時，出冰閥門與設(shè)置在殼體上的收冰倉連通，所述試驗桶與殼體轉(zhuǎn)動連接， 試驗桶的頂部設(shè)置有用于振搗冰肩的振搗裝置，試驗桶的底部設(shè)置有用于收集融化冰水的 集流槽，集流槽內(nèi)設(shè)置有密度計。
[0005] 所述的試驗桶上端的殼體上設(shè)置有能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有用于刮取 冰肩的第一刮刀。
[0006] 所述的振搗裝置為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤上的振搗錘。
[0007] 所述的旋轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有用于密封旋轉(zhuǎn)盤的蓋帽。
[0008] 所述的旋轉(zhuǎn)盤上開設(shè)有入冰口，入冰口與設(shè)置在殼體上的制冰器連通。
[0009] 所述的試驗桶通過支桿與殼體轉(zhuǎn)動連接，支桿連接有用于帶動試驗桶轉(zhuǎn)動的支桿 控制裝置。
[0010] 所述的試驗桶內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)，集流槽為濾網(wǎng)與試驗桶的桶壁和桶底間的空隙。
[0011] 所述的殼體內(nèi)設(shè)置有用于采集試驗環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于對試驗桶稱重 的重量傳感器，所述密度計、溫度傳感器和重量傳感器均通過顯示屏輸出數(shù)據(jù)，所述制冰 器、制冷器、振搗裝置和除冰刮刀均連接至控制裝置。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置利用制冷器制造低溫環(huán)境，制冰器產(chǎn)生冰肩，通過冰肩與 融冰材料的相互作用模擬降雪環(huán)境;試驗時，將試驗桶微傾一定角度，以模擬道路路拱橫坡 的作用，同時，也便于冰融后液體的收集;考慮到行車荷載對路面的作用主要體現(xiàn)為對冰雪 的豎向碾壓，因此試驗采用一定荷載大小與荷載頻率的豎向振搗來模擬不同交通條件下積 雪路面的融雪情況;振搗完成后，清除殘冰，收集融冰后的液體，分析融冰材料的融冰性能。 本裝置通過控制溫度、降雪量、荷載大小、施荷頻率和作用時間等多個因素來研究不同條件 下材料的融冰特性，通過單位質(zhì)量冰的溶解百分率與冰融化后液體的密度、含鹽量等性質(zhì)， 來評價融冰材料的融冰性能。本裝置能夠在不同條件下全面評價道路融冰材料的性能，為 工程實踐提供可靠的依據(jù)。
[0013] 進一步，裝置通過旋轉(zhuǎn)盤帶動刮刀旋轉(zhuǎn)，集中了試件上分散的冰肩，并通過水平刮 刀將剩余冰肩由出冰閥門排至收冰倉，全過程自動、便捷、高效。同時通過旋轉(zhuǎn)盤帶動振搗 錘轉(zhuǎn)動，能夠?qū)θ诒牧显嚰系谋邕M行全方位的振搗，使冰雪與融冰材料試件充分作 用，從而使道路融冰材料的性能評價更加接近實際情況。
[0014] 進一步，試驗桶通過支桿與殼體轉(zhuǎn)動連接，支桿控制裝置通過支桿帶動試驗桶轉(zhuǎn) 動試驗所需的傾角，便于控制傾角的大小，方便操作。
[0015] 進一步，試驗桶內(nèi)設(shè)置濾網(wǎng)，通過濾網(wǎng)對融化的冰水進行過濾，避免了冰肩進入集 流槽，提高了試驗的精度，使融冰率的測量更加精準。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 其中，1-開關(guān)，2-顯示屏，3-操作鍵盤，4-蓋帽，5-旋轉(zhuǎn)盤，6-振搗錘，7刮刀，8-入冰 口，9-試驗桶，10-刮刀，11-濾網(wǎng)，12-密度計，13-支桿，14-制冰器，15-支桿控制裝置，16-收 冰倉，17-出冰閥門，18-制冷器，19-集流槽。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體的實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0019] 參見圖1，本實用新型裝置包括密閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有用于放置融冰材料試件 的試驗桶9、用于產(chǎn)生冰肩的制冰器14和用于試驗時創(chuàng)造低溫環(huán)境的制冷器18,試驗桶9的 桶壁上開設(shè)有出冰閥門17,試驗桶9旁設(shè)有清除冰雪的第二刮刀10,清除冰雪時，出冰閥門 17與設(shè)置在殼體上的收冰倉16連通，試驗桶9通過支桿13與殼體轉(zhuǎn)動連接，支桿13連接有用 于帶動試驗桶9轉(zhuǎn)動的支桿控制裝置15。
[0020] 試驗桶9上端的殼體上設(shè)置有能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤5,旋轉(zhuǎn)盤5上設(shè)置有用于刮取冰 肩的第一刮刀7以及用于振搗冰肩的振搗裝置。振搗裝置為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤5上的振搗錘6,振 搗錘6用于對冰肩施加豎向載荷。旋轉(zhuǎn)盤5上設(shè)置有用于密封旋轉(zhuǎn)盤5的蓋帽4。旋轉(zhuǎn)盤5上開 設(shè)有入冰口 8，入冰口 8與設(shè)置在殼體上的制冰器14連通。
[0021] 試驗桶9內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)11，濾網(wǎng)11與試驗桶9的桶壁和桶底間的空隙為集流槽19， 試驗時融冰材料試件放置于濾網(wǎng)11上，集流槽19內(nèi)設(shè)置有密度計12。
[0022] 殼體內(nèi)設(shè)置有用于采集試驗環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于對試驗桶9稱重的重量 傳感器，所述密度計12、溫度傳感器和重量傳感器均通過殼體外的顯示屏2輸出數(shù)據(jù)，制冰 器14、制冷器18、旋轉(zhuǎn)盤5、第一刮刀7、第二刮刀10、入雪口 8和振搗裝置均連接至控制裝置 和電源，控制裝置的操作鍵盤3和電源的開關(guān)1設(shè)在殼體外。
[0023] 本實用新型的測試方法包括以下步驟：
[0024] 1)將融冰材料試件放入試驗桶內(nèi)密閉的試驗環(huán)境；
[0025] 2)利用制冷器制造低溫環(huán)境，同時制冰器制冰；
[0026] 3)將試驗桶傾斜，模擬道路上的路拱橫坡，并記錄試驗桶的初始質(zhì)量M1;
[0027] 4)將質(zhì)量為跑的冰肩均勻加在融冰材料試件上，同時振搗裝置對冰肩進行振搗， 集流槽收集融冰材料試件融化的冰水；
[0028] 5)振搗結(jié)束后，第一刮刀7集中試件上集中的冰肩，第二刮刀10通過出冰閥門17將 冰肩推入收雪倉16，冰肩清除干凈后，測量試驗桶9的終止質(zhì)量M 3;
[0029] 6)試驗結(jié)束后，融冰量=M3_Mi，融冰_
;集流槽19中收取融化后 的液體，密度計12采集液體的密度，并可進一步分析其含鹽量及鹽分組成，即可完成對道路 融冰材料融冰性能的評價。
[0030] 本實用新型方法的具體步驟如下：
[0031] 1、將添加一定比例融冰材料的馬歇爾試件放入試驗桶9中，向制冰器14中注入足 量蒸餾水，排除水中其他物質(zhì)對融冰性能的評價；
[0032] 2、打開電源開關(guān)1，設(shè)置試驗參數(shù)降冰量200g，溫度-2°C，振搗錘6的荷載頻率15 次/min以及試驗時間30min，按下開始鍵，開始試驗；
[0033] 3、制冷器18創(chuàng)造低溫環(huán)境，并制冰器14制冰10~20min;
[0034] 4、支桿控制裝置15控制試驗桶9傾斜3%，模擬過道路上的路拱橫坡，便于冰溶解 成水后能夠順利的排出，并記錄試驗桶9的初始質(zhì)量M1;
[0035] 5、旋轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)，開始向試件均勻加冰肩100g，記錄加入冰肩的質(zhì)量M2。
[0036] 6、旋轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)，振搗錘6按照所設(shè)定的頻率進行振搗；
[0037] 7、30min后旋轉(zhuǎn)盤5上的第一刮刀7分別順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)90°，將冰肩集中，第 二刮刀10將冰肩推出收冰倉16,記錄試驗桶的終止質(zhì)量。計算初始桶重與終止桶重的差值， 便得到融冰量，計算融冰率:
[0038] 8、測定集流槽19中融化的液體的密度以及化學組分等；
[0039] 9、讀取與記錄顯示屏2上的數(shù)據(jù)；
[0040] 10、在不同條件下重復融冰試驗，關(guān)閉電源，清理儀器。
[0041 ]本實用新型能夠研究不同情況下融冰材料的融冰性能，道路融冰材料的融冰特性 有以下影響因素:材料、降雪量、溫度、荷載大小、施荷頻率以及作用時間。本裝置通過控制 制冰量、溫度、荷載大小、施荷頻率和作用時間來研究不同條件下材料的融冰特性。最終，通 過融冰率和冰融化后液體的密度、含鹽量來表征材料的融冰特性。本實用新型能夠在不同 條件下全面評價道路融冰材料的性能，為工程實踐提供可靠的依據(jù)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，包括密閉的殼體，殼體內(nèi) 設(shè)置有用于放置融冰材料試件的試驗桶(9)、用于產(chǎn)生冰肩的制冰器（14)和用于制造低溫 環(huán)境的制冷器（18)，所述試驗桶(9)與殼體轉(zhuǎn)動連接，所述試驗桶(9)的頂部設(shè)置有用于振 搗冰肩的振搗裝置，所述試驗桶(9)的底部設(shè)置有用于收集融化冰水的集流槽（19)，集流槽 (19)內(nèi)設(shè)置有密度計(12)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的試驗桶(9)上端的殼體上設(shè)置有能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(5)，旋轉(zhuǎn)盤(5)上設(shè)置有用于刮取 冰肩的第一刮刀（7)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的振搗裝置為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤(5)上的振搗錘(6)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的旋轉(zhuǎn)盤(5)上設(shè)置有用于密封旋轉(zhuǎn)盤(5)的蓋帽(4)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征 在于，所述的旋轉(zhuǎn)盤（5)上開設(shè)有入冰口（8)，入冰口（8)與設(shè)置在殼體上的制冰器（14)連 通。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的試驗桶（9)的桶壁上開設(shè)有出冰閥門（17)，試驗桶旁設(shè)有用于刮取冰肩的第二刮刀 (10)，清除冰肩時，出冰閥門（17)與設(shè)置在殼體上的收冰倉(16)連通。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的試驗桶(9)通過支桿（13)與殼體轉(zhuǎn)動連接，支桿（13)連接有用于帶動試驗桶(9)轉(zhuǎn)動的 支桿控制裝置(15)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的試驗桶(9)內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)（11)，集流槽(19)為濾網(wǎng)（11)與試驗桶(9)的桶壁和桶底間的 空隙。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價道路融冰材料融冰性能的裝置，其特征在于，所 述的殼體內(nèi)設(shè)置有用于采集試驗環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于對試驗桶(9)稱重的重量傳 感器，所述密度計（12)、溫度傳感器和重量傳感器均通過顯示屏（2)輸出數(shù)據(jù)，所述制冰器 (14 )、制冷器(18)和振搗裝置均連接至控制裝置。
【文檔編號】G01N5/00GK205562324SQ201620250999
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】尤占平, 姚舜, 龔芳媛, 汪海年, 劉玉
【申請人】長安大學