一种沥青混合料耐久性试验装置

技术领域

本公开属于沥青混合料耐久性试验技术领域，具体涉及一种沥青混合料耐久性试验装置。

背景技术

近年来，为了适应我国经济迅速发展的需要，高速公路建设事业发展迅猛。由于行车舒适、施工和维修容易等优势，新建高速公路路面多采用沥青路面。但是在长期使用过程中，沥青路面受老化、疲劳的影响，往往过早的出现破坏，不能满足使用要求。与此同时，出现了用于检测沥清耐久性的压力老化试验，压力老化试验已成为沥青老化测试的标准试验方法。将沥青试样在充气压力为2.1Mpa的压力罐内老化20h，老化温度视沥青标号不同规定为90℃～110℃，该试验对沥青老化的影响相当于使用期路面表层沥青老化5年的情况。

目前的压力老化试验，都只是对单一使用条件的模拟，不能综合反映沥青路面实际使用情况，因此需要提供一种将沥青路面使用过程中对沥青的长期老化与混合料的疲劳效应进行综合模拟试验的装置。

发明内容

本公开提供了一种沥青混合料耐久性试验装置，旨在解决现有技术中压力老化试验精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：

一种沥青混合料耐久性试验装置，包括试验箱，所述试验箱包括具有开口的内腔，所述试验箱上设置有封闭所述开口使所述内腔呈密封状态的密封盖，所述内腔内设置有耐久性试验仪，所述试验箱上还设置有环境模拟器，所述环境模拟器包括气源，所述气源通过气管向所述内腔内供应气体，所述密封盖上设置有气压传感器和温度传感器，所述气压传感器检测所述内腔内的气压参数，所述温度传感器检测所述内腔内的温度参数，所述气管上设置有发热器，所述发热器加热所述气管内流过的气体，所述环境模拟器还包括水泵，所述水泵通过水管向所述内腔内供水，所述内腔内设置有使所述水泵供应的水均匀喷向所述内腔内的喷头，该沥青混合料耐久性试验装置还包括上位计算机，所述温度传感器、所述气压传感器、所述耐久性试验仪、所述气源、所述发热器以及所述水泵均与所述上位计算机通讯。

进一步改进的方案：所述喷头固定在所述密封盖上，所述密封盖上还设置有使所述喷头喷出的水流呈断续状态的雨水模拟器。雨水模拟器可以更好的模拟实际工况，提高了试验精度。

进一步改进的方案：所述雨水模拟器包括罩设于所述喷头外的罩体，所述罩体转动连接在所述密封盖上，所述密封盖上还设置有驱动所述罩体旋转的电机，所述罩体上沿所述罩体的旋转方向均布有挡水片，相邻两片所述挡水片之间设置有使水流通过的间隙。雨水模拟器结构简单易于加工，降低了雨水模拟器的使用成本。

进一步改进的方案：所述罩体通过深沟球轴承转动设置于所述密封盖上，所述密封盖上一体式设置有安装所述深沟球轴承的固定环，所述深沟球轴承的内环套设于所述固定环上，所述罩体固定于所述深沟球轴承的外环上，所述电机的输出轴上设置有主动齿轮，所述罩体上设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。罩体易于装配且转动灵活，优化了雨水模拟器的应用性能。

进一步改进的方案：所述发热器包括保温壳以及设置于所述保温壳内的发热体，所述发热体内设置有气流通道，所述保温壳上设置有接头，所述气管通过所述接头与所述气流通道相通，所述发热体与所述保温壳之设置有隔热垫。发热体易于与气管装配。并且，隔热垫的设置可以减少热量损失，降低了使用成本。

进一步改进的方案：所述气流通道呈蛇形设置于所述发热体内。气流通道具有更长的长度，可以有效地加热气流通道内流过的气体，减小了发热器的体积。

进一步改进的方案：所述密封盖与所述试验箱之间设置有密封圈，所述密封圈粘接于所述密封盖上。密封圈的设置提高了内腔的密封性能。

进一步改进的方案：所述密封盖上还设置有通孔，所述气管的一部分以及所述水管的一部分均设置于所述通孔内，所述通孔内填充有封装胶。封装胶的设置提高了内腔的密封性能。

本公开的有益效果为：

本公开中的一种沥青混合料耐久性试验装置，包括试验箱，所述试验箱包括具有开口的内腔，所述试验箱上设置有封闭所述开口使所述内腔呈密封状态的密封盖，所述内腔内设置有耐久性试验仪，所述试验箱上还设置有环境模拟器，所述环境模拟器包括气源，所述气源通过气管向所述内腔内供应气体，所述密封盖上设置有气压传感器和温度传感器，所述气压传感器检测所述内腔内的气压参数，所述温度传感器检测所述内腔内的温度参数，所述气管上设置有发热器，所述发热器加热所述气管内流过的气体，所述环境模拟器还包括水泵，所述水泵通过水管向所述内腔内供水，所述内腔内设置有使所述水泵供应的水均匀喷向所述内腔内的喷头，该沥青混合料耐久性试验装置还包括上位计算机，所述温度传感器、所述气压传感器、所述耐久性试验仪、所述气源、所述发热器以及所述水泵均与所述上位计算机通讯。本方案在实际应用过程中，可以模拟不同的工况，在气压以及温度满足要求的前提下还可以模拟雨水环境，相对于现有技术，本方案大大地提高了沥青混合料耐久性试验装置的试验精度。另外，本方案结构简单、易于加工，降低了试验成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。

图1是本公开中沥青混合料耐久性试验装置的示意图。

图2是本公开中罩体与喷头装配后第一方向的示意图。

图3是本公开中罩体与喷头装配后第二方向的示意图。

图4是发热器的示意图。

图中标号说明：

1-试验箱；11-内腔；2-密封盖；21-密封圈；22-封装胶；3-耐久性试验仪；41-气源；42-气管；5-气压传感器；6-温度传感器；7-发热器；71-保温壳；72-发热体；73-气流通道；74-接头；81-水泵；82-水管；83-喷头；84-罩体；85-电机；86-挡水片；87-间隙；9-上位计算机。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。

参阅图1至图4，一种沥青混合料耐久性试验装置，包括试验箱1，所述试验箱1包括具有开口的内腔11，所述试验箱1上设置有封闭所述开口使所述内腔11呈密封状态的密封盖2，所述内腔11内设置有耐久性试验仪3，所述试验箱1上还设置有环境模拟器，所述环境模拟器包括气源41，所述气源41通过气管42向所述内腔11内供应气体，所述密封盖2上设置有气压传感器5和温度传感器6，所述气压传感器5检测所述内腔11内的气压参数，所述温度传感器6检测所述内腔11内的温度参数，所述气管42上设置有发热器7，所述发热器7加热所述气管42内流过的气体，所述环境模拟器还包括水泵81，所述水泵81通过水管82向所述内腔11内供水，所述内腔11内设置有使所述水泵81供应的水均匀喷向所述内腔11内的喷头83，该沥青混合料耐久性试验装置还包括上位计算机9，所述温度传感器6、所述气压传感器5、所述耐久性试验仪3、所述气源41、所述发热器7以及所述水泵81均与所述上位计算机9通讯。

耐久性试验仪3为现有技术中普通的试验仪，上位计算机9也是现有技术中普通的计算机。上位计算机9主要用于进行相关的控制以及获取耐久性试验仪3的检测参数。本方案的主要改进点并非是耐久性试验仪3、上位计算机9本身，因此，耐久性试验仪3以及上位计算机9的配置方式以及工作原理参照现有技术。

内腔11在试验过程中应保持其密封特性，因此，内腔11与外界相通的结构应尽量少。本方案通过将发热器7设置于气管42上，气管42在向内腔11供气的同时提升内腔11内的温度，减小了内腔11与外界相通的特征，提高了内腔11的密封特性。

另外，环境模拟器还包括水泵81，水泵81主要用于向内腔11内的试验样品洒水，以获取更接近真实工况的环境。本方案可以更真实的模拟实际工况，提高了试验精度。

由于环境模拟器向内腔11内洒水，因此，设置于内腔11内的电子器件应具备一定的防水能力，例如可以采用封装的方式使相关的电子元件获得防水能力等。

在上述方案的基础上：所述喷头83固定在所述密封盖2上，所述密封盖2上还设置有使所述喷头83喷出的水流呈断续状态的雨水模拟器。由于喷头83喷出的水流是连续的，而实际工况中的雨水并非是连续的，因此，通过设置雨模拟器可以更好的模拟真实工况。

所述雨水模拟器包括罩设于所述喷头83外的罩体84，所述罩体84转动连接在所述密封盖2上，所述密封盖2上还设置有驱动所述罩体84旋转的电机85，所述罩体84上沿所述罩体84的旋转方向均布有挡水片86，相邻两片所述挡水片86之间设置有使水流通过的间隙87。雨水模拟器结构简单易于加工，降低了雨水模拟器的使用成本。

罩体84主要起到打断水流的功能，喷头83喷出的水流指向一定方向，例如试样方向等等，而罩体84在打断水流的同时可以将一部分水流引导其其它方案，以实现模拟雨水的功能。罩体84可以将水流导向至试样的周围等等。罩体84可以采用塑料材料制成。

所述罩体84通过深沟球轴承转动设置于所述密封盖2上，所述密封盖2上一体式设置有安装所述深沟球轴承的固定环，所述深沟球轴承的内环套设于所述固定环上，所述罩体84固定于所述深沟球轴承的外环上，所述电机85的输出轴上设置有主动齿轮，所述罩体84上设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。深沟球轴承可以承受一定的轴向作用力，在使用过程中深沟球轴承不易失效，延长了深沟球轴随的使用寿命。

固定环可以与密封盖2为一体式结构。深沟球轴承的内环与罩体84可以采用过盈配合方式连接。

在上述任一方案的基础上：所述发热器7包括保温壳71以及设置于所述保温壳71内的发热体72，所述发热体72内设置有气流通道73，所述保温壳71上设置有接头74，所述气管42通过所述接头74与所述气流通道73相通，所述发热体72与所述保温壳71之设置有隔热垫。

所述气流通道73呈蛇形设置于所述发热体72内。发热体72可以为电热体等等。发热体72可以由上位让算机控制工作。上位计算机9根据温度传感器6检测到的参数控制发热体72的工作状态。

在上述任一方案的基础上：所述密封盖2与所述试验箱1之间设置有密封圈21，所述密封圈21粘接于所述密封盖2上。

所述密封盖2上还设置有通孔，所述气管42的一部分以及所述水管82的一部分均设置于所述通孔内，所述通孔内填充有封装胶22。封装胶22的设置提高了内腔11的密封性能。密封盖2可以通过螺钉固定于试验箱1上。

下面结合应用方式进一步介绍本公开的沥青混合料耐久性试验装置：

先将试样定位于耐久性试验仪3上，然后，盖合密封盖2，使内腔11处理密封状态。再通过上位机控制环境模拟器工作，向内腔11内供应空气、提升内腔11的温度并向内腔11内喷水，模拟实际工况。温度传感器6以及气压传感器5将检测到的参数反馈至上位计箱机，由上位计算机9根据温度传感器6、气压传感器5检测到的参数控制发热器7以及气源41的工作状态。环境模拟器模拟内腔11内的环境，再由耐久性试验仪3进行相关的试验，最后由上位机存储或显示试验参数。

本公开不局限于上述可选实施方式，在互不抵触的前提下，各方案之间可任意组合；任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本公开权利要求界定范围内的技术方案，均落在本公开的保护范围之内。