本實(shí)用新型涉及一種道路瀝青材料試驗(yàn)設(shè)備，更具體地說，涉及一種道路瀝青全天候加速老化試驗(yàn)箱。

背景技術(shù)：

石油瀝青具有良好的黏結(jié)性、不透水性、絕緣性等特性，因此被廣泛應(yīng)用于公路工程。但是，石油瀝青在貯存、運(yùn)輸、施工及使用過程中，會(huì)經(jīng)歷熱、空氣、雨水和光等的作用，導(dǎo)致發(fā)生一系列的物理、化學(xué)變化，從而引起瀝青變硬、變脆，體現(xiàn)在瀝青的針入度變小、軟化點(diǎn)升高、延度減小、黏度增大等方面，造成瀝青路面開裂、集料剝落等老化現(xiàn)象，不能繼續(xù)發(fā)揮其原有的黏結(jié)和密封作用，縮短了瀝青路面的使用壽命。因此，對瀝青材料老化性能進(jìn)行綜合評價(jià)意義重大。

目前廣泛采用的瀝青材料老化試驗(yàn)設(shè)備主要有瀝青蒸發(fā)損失試驗(yàn)箱、薄膜烘箱、旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱、壓力老化容器試驗(yàn)箱、紫外線老化試驗(yàn)箱。其中，瀝青蒸發(fā)損失試驗(yàn)箱主要模擬瀝青在生產(chǎn)、儲(chǔ)存過程中的熱老化過程，瀝青薄膜烘箱和旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱主要模擬拌合施工過程中瀝青材料的熱氧老化過程，壓力老化容器主要用于模擬瀝青路面在使用過程中氣候和交通荷載下瀝青材料的老化過程，紫外老化試驗(yàn)箱可模擬使用過程中的紫外線、雨淋、高溫、高濕等環(huán)境因素作用下的瀝青材料的老化過程。在現(xiàn)有的與模擬瀝青老化設(shè)備有關(guān)的技術(shù)中，專利文獻(xiàn)公開的：CN105043964A一種用于瀝青基材料加速紫外老化的試驗(yàn)裝置，能夠模擬瀝青紫外老化情況，操作步驟簡單，控溫準(zhǔn)確，試件老化均勻，而瀝青在使用過程的老化除了紫外光照老化之外，還有溫度老化、氧化老化以及水老化等，此試驗(yàn)裝置不能模擬水老化和氧化老化。CN104931679A一種瀝青結(jié)合料老化試驗(yàn)裝置，此裝置設(shè)置了紫外線燈，通氣管和給通氣管加熱的加熱裝置，可模擬結(jié)合料在熱、氧、光多因素交互作用下的動(dòng)態(tài)老化過程，但是此老化試驗(yàn)裝置不能模擬瀝青在雨天所經(jīng)歷的老化情況，而道路瀝青在實(shí)際使用過程中不可避免地要經(jīng)歷雨水的老化。

在瀝青材料的全壽命過程中要經(jīng)歷熱、氧、水、光、低溫等多因素交互作用下的老化過程對路用性能具有重要的影響，但目前缺少與之相關(guān)的老化試驗(yàn)裝置。因此，設(shè)計(jì)一套適合道路瀝青全生命過程的全天候老化試驗(yàn)設(shè)備，綜合評價(jià)瀝青材料的老化性能，對提高瀝青材料的耐老化性能、改善瀝青路面結(jié)構(gòu)的耐久性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種道路瀝青全天候加速老化試驗(yàn)箱，以解決現(xiàn)有道路瀝青老化裝置不能模擬道路瀝青使用過程中的光照老化、低溫硬化及雨水老化等問題。本全天候老化試驗(yàn)箱可模擬道路瀝青材料在熱、光、水、空氣、低溫多因素交互作用下的老化過程，有助于綜合評價(jià)道路瀝青材料的全天候老化性能。

本實(shí)用新型提供的道路瀝青老化試驗(yàn)箱，包括(1)帶有活動(dòng)門的試驗(yàn)箱箱體，(2)光照系統(tǒng)、吹風(fēng)系統(tǒng)和溫度濕度控制系統(tǒng)，(3)試驗(yàn)箱箱體內(nèi)的試件架和試件架下部的集水槽。

所述的光照系統(tǒng)包括紫外燈管和帶有控制開關(guān)的供電電路，其中所述的紫外燈管位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方；所述的吹風(fēng)系統(tǒng)包括依次連通的空氣壓縮機(jī)、連接管線和壓縮空氣噴嘴，其中所述的壓縮空氣噴嘴位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方；所述的溫度濕度控制系統(tǒng)包括恒溫水浴、依次連接的水箱、管線、泵和霧化水噴嘴，其中所述的霧化水噴嘴位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方。

本實(shí)用新型道路瀝青老化試驗(yàn)箱進(jìn)行道路瀝青全天候老化試驗(yàn)，將制備好的道路瀝青試件水平放置在試件架上，通過控制吹風(fēng)系統(tǒng)的開關(guān)使壓縮風(fēng)通過壓縮空氣噴嘴持續(xù)、均勻地吹到道路瀝青試件表面，模擬瀝青材料在空氣中的老化情況；通過控制光照系統(tǒng)的開關(guān)，使紫外光均勻地照射在瀝青試件表面，模擬瀝青材料在強(qiáng)太陽光照下的老化情況；溫度濕度控制系統(tǒng)的恒溫水浴溫度控制在25℃，使恒溫水浴中的水以霧化狀態(tài)噴灑在瀝青試件表面，模擬瀝青材料經(jīng)歷雨天的老化情況；恒溫水浴溫度控制在5℃，通過控制噴淋開關(guān)，使恒溫水浴中的水以霧化狀態(tài)噴灑在瀝青試件表面，模擬瀝青材料經(jīng)歷低溫、雨天的老化情況；恒溫水浴溫度控制在30℃，通過控制噴淋開關(guān)，使恒溫水浴中的水以霧化狀態(tài)噴灑在瀝青試件表面，模擬瀝青材料經(jīng)歷高溫、雨天的老化情況。將上述試驗(yàn)條件進(jìn)行有機(jī)耦合，可以模擬道路瀝青材料使用過程中的全天候老化情況測試。

本實(shí)用新型提供的道路瀝青老化試驗(yàn)箱的有益效果為：

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的道路瀝青老化試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為環(huán)境箱長側(cè)面的正視圖；

圖3為環(huán)境箱短側(cè)面的正視圖；

圖4為蓮蓬狀噴氣頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為霧化水噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-試驗(yàn)箱箱體；2-試驗(yàn)箱環(huán)境箱體中下部矩形部分；3-試驗(yàn)箱環(huán)境箱體中上部梯形體部分；4-活動(dòng)門；5-恒溫水浴；6-霧化水噴嘴；7-集水槽；8-集水槽中的回水口；9-試件架；10-紫外燈管；11-空氣壓縮機(jī)；12-壓縮空氣噴嘴；13-控制面板。

具體實(shí)施方式

一種道路瀝青老化試驗(yàn)箱，包括(1)帶有活動(dòng)門的試驗(yàn)箱箱體，(2)光照系統(tǒng)、吹風(fēng)系統(tǒng)和溫度濕度控制系統(tǒng)，(3)試驗(yàn)箱箱體內(nèi)的試件架和試件架下部的集水槽。

所述的光照系統(tǒng)包括紫外燈管和帶有控制開關(guān)的供電電路，其中所述的紫外燈管位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方；所述的吹風(fēng)系統(tǒng)包括依次連通的空氣壓縮機(jī)、連接管線和壓縮空氣噴嘴，其中所述的壓縮空氣噴嘴位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方；所述的溫度濕度控制系統(tǒng)包括恒溫水浴、依次連接的水箱、管線、泵和霧化水噴嘴，其中所述的霧化水噴嘴位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)上方。

優(yōu)選地，所述的試件架與所述的集水槽相連，所述的試件架水平面橫截面積小于集水槽的水平開口面積。

優(yōu)選地，所述的集水槽位于恒溫水浴上方，所述的集水槽底部開孔連通所述的恒溫水浴。

優(yōu)選地，所述的試驗(yàn)箱箱體下部分為長方體，上部分為倒錐體，所述的倒錐體在與試驗(yàn)箱的寬平行的截面形狀為倒梯形.

優(yōu)選地，所述的試驗(yàn)箱箱體上部分倒錐體與下部分長方體的高度比值為1-3︰1，所述的倒梯形的頂邊和底邊的長度比值為1.2-2︰1。

優(yōu)選地，所述的紫外燈管位于所述的試驗(yàn)箱箱體內(nèi)頂部，所述的壓縮空氣噴嘴位于試驗(yàn)箱箱體上部中間位置，所述的霧化水噴嘴對稱分布于所述的壓縮空氣噴嘴兩邊。

優(yōu)選地，所述的溫度濕度控制系統(tǒng)由溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)組成，所述的溫度控制系統(tǒng)包括恒溫水浴、控溫設(shè)備和連接管線，所述的濕度控制系統(tǒng)包括依次連接的水箱、管線、泵和霧化水噴嘴。

優(yōu)選地，所述的光照系統(tǒng)、恒溫供水系統(tǒng)及吹風(fēng)系統(tǒng)均可以通過系統(tǒng)內(nèi)程序控制，其恒溫供水系統(tǒng)的加熱、制冷控制由水浴自身控制。

以下參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型提供的道路瀝青老化試驗(yàn)箱的具體實(shí)施方式。附圖1為本實(shí)用新型提供的道路瀝青老化試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為道路瀝青老化試驗(yàn)箱長側(cè)面的正視圖，附圖3為道路瀝青老化試驗(yàn)箱短側(cè)面的正視圖。

附圖1可見，道路瀝青老化試驗(yàn)箱包括(1)帶有活動(dòng)門4的試驗(yàn)箱箱體1，(2)光照系統(tǒng)、吹風(fēng)系統(tǒng)和溫度濕度控制系統(tǒng)，光照系統(tǒng)包括紫外燈管10和帶有控制開關(guān)的供電電路，所述的紫外燈管10位于所述的試驗(yàn)箱箱體1內(nèi)上方；吹風(fēng)系統(tǒng)包括依次連通的空氣壓縮機(jī)11、連接管線和壓縮空氣噴嘴12，其中壓縮空氣噴嘴12位于試驗(yàn)箱箱體1內(nèi)上方；溫度濕度控制系統(tǒng)包括依次連接的恒溫水浴5、管線、泵和霧化水噴嘴6，其中霧化水噴嘴6位于試驗(yàn)箱箱體1內(nèi)上方。(3)試驗(yàn)箱箱體1內(nèi)的試件架9和試件架9下部的集水槽7。道路瀝青老化試驗(yàn)箱箱體1下半部分為規(guī)整的長方體2，由四個(gè)側(cè)壁圍合而成，上半部分為倒椎體3，其長側(cè)面為上外下里傾斜形狀，短側(cè)面為垂直面，由四個(gè)側(cè)壁圍合而成，長方體與錐體之間有機(jī)密封組合，加上長方體的下底面和錐體的上頂面組成一個(gè)封閉空間，環(huán)境箱的內(nèi)襯均為具有防水功能的不銹鋼金屬板，環(huán)境箱的一個(gè)長側(cè)面上有可對開的活動(dòng)門4。溫度濕度控制系統(tǒng)中的可制冷、加熱的恒溫水浴5位于環(huán)境箱體外的地面上，恒溫水浴的泵出口管線沿著試驗(yàn)箱內(nèi)壁延伸到試驗(yàn)箱箱體中部偏上位置，然后并聯(lián)分出四個(gè)霧化水噴嘴6分別位于環(huán)境箱內(nèi)試件架四均分位的中心正上方。集水槽7位于試驗(yàn)箱箱體內(nèi)的底部，略高于試驗(yàn)箱箱體中的恒溫水浴5，在集水槽7中部有一個(gè)開孔8，通過管線連接到恒溫水浴5。試件架9為水平支撐板，位于集水槽7的上方并于集水槽7固定相連，試件架水平面積略小于集水槽的開口面積。光照系統(tǒng)的四根紫外光燈管10(波長從315nm到400nm)均勻地順著試驗(yàn)箱箱體的長側(cè)面水平放置，燈管插口分別位于試驗(yàn)箱內(nèi)側(cè)短側(cè)面的上方位置，燈管擺放位置高于霧化水噴嘴5cm。吹風(fēng)系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)11放置在試驗(yàn)箱外，空氣壓縮機(jī)出口經(jīng)管線與蓮蓬狀的壓縮空氣噴嘴12相連，壓縮空氣噴嘴位于試驗(yàn)箱中頂部的位置，高度與四個(gè)霧化水噴嘴相同。試驗(yàn)箱箱體的長側(cè)面設(shè)置控制面板13，光照系統(tǒng)的電源開關(guān)、溫度濕度控制系統(tǒng)的上水開關(guān)及吹風(fēng)系統(tǒng)的啟動(dòng)開關(guān)均設(shè)置于控制面板13。光照系統(tǒng)的電源開關(guān)、溫度濕度控制系統(tǒng)的上水開關(guān)及吹風(fēng)系統(tǒng)的啟動(dòng)開關(guān)均可以通過道路瀝青老化試驗(yàn)箱的系統(tǒng)控制程序進(jìn)行操作。

本實(shí)施方式中的試驗(yàn)箱用于提供試驗(yàn)空間的箱體，起到防止紫外線擴(kuò)散、防止水噴灑到箱外，以保護(hù)試驗(yàn)人員，同時(shí)具有保溫功能。將制備好的四塊老化試件水平放置在試件架的水平支撐板上組成一個(gè)正方形。通過控制吹風(fēng)系統(tǒng)的開關(guān)使壓縮風(fēng)通過壓縮空氣噴嘴持續(xù)、均勻地吹到試件表面，模擬瀝青材料在空氣中的老化情況；通過控制光照系統(tǒng)的開關(guān)，使紫外光均勻地照射在瀝青試件表面，模擬瀝青材料在強(qiáng)太陽光照下的老化情況；水浴溫度控制在試驗(yàn)溫度，通過控制噴淋開關(guān)，使水浴中的水以霧化狀態(tài)均勻噴灑在瀝青試件表面，模擬瀝青材料經(jīng)歷各種溫度、濕度的老化情況。將上述試驗(yàn)條件進(jìn)行有機(jī)耦合，可以模擬道路瀝青材料在使用過程中所經(jīng)歷全天候老化。