一種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的試驗方法技術

一種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的裝置及試驗方法，試驗裝置由試驗箱和路面摩擦系數測定裝置組成，通過修筑路面試驗臺、控制試驗箱內溫度，實現了低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的測定。試驗方法利用上述試驗裝置，按照試驗準備、測定和結果整理三個步驟進行。上述試驗裝置和試驗方法得出的測試結果準確、穩定、可靠，更能真實的反映路面在使用融雪劑后抗滑性能的變化，有益效果顯著，對優選道路融雪劑，提高道路行車安全、減少交通事故具有重要意義。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的裝置及試驗方法，試驗裝置由試驗箱和路面摩擦系數測定裝置組成，通過修筑路面試驗臺、控制試驗箱內溫度，實現了低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的測定。試驗方法利用上述試驗裝置，按照試驗準備、測定和結果整理三個步驟進行。上述試驗裝置和試驗方法得出的測試結果準確、穩定、可靠，更能真實的反映路面在使用融雪劑后抗滑性能的變化，有益效果顯著，對優選道路融雪劑，提高道路行車安全、減少交通事故具有重要意義。【專利說明】-種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的試驗裝置及試 驗方法
本專利技術屬于城市道路、機場道路和公路等的融雪除冰
，具體設及到一種 能夠快速、準確的測定低溫環境下，表征融雪劑對路面抗滑性能影響的路面摩擦衰減率指 標的試驗裝置及試驗方法。
技術介紹
我國大部分地區的公路、城市道路和機場道路等在冬季都會受到冰雪影響。道路 的積雪結冰不僅導致交通中斷，還容易引發交通事故，帶來嚴重的經濟和生命財產損失。目 前，全世界范圍內采用最多的融雪除冰方式就是撒布融雪劑，據不完全統計，全球每年大約 使用3000萬噸融雪劑，而融雪劑用量還呈現逐漸增加的趨勢。 灑布融雪劑會降低路面的抗滑性能，為保障行車安全，我國道路除冰融雪劑國家 標準(GB/T 23851-2009)中利用路面摩擦衰減率指標表征和規范融雪劑對路面抗滑性能的 影響。其中，測定融雪劑路面抗滑衰減率的方法是使用擺式磨擦儀分別測定灑布融雪劑溶 液前后現場漸青路面、水泥混凝±路面或室內試件的抗滑值，進而計算灑布融雪劑后路面 的摩擦衰減率?！旧暾埲恕吭诖罅吭囼灥幕A上，分析上述試驗方法存在W下缺陷：（1)融雪劑 主要用于冬季道路融雪除冰，使用時環境溫度較低，現有試驗裝置與方法未考慮也無法控 制試驗溫度。試驗數據表明，環境溫度對灑布融雪劑后的路面抗滑性能有顯著影響。（2)在 使用擺式摩擦系數測定儀的試驗操作中，由于擺下落的瞬間必須用手接住，會讓整個裝置 產生振動，讀數精度受操作者影響較大，此外還存在壓力標定困難、測試結果再現性差等缺 點。
技術實現思路
針對上述試驗方法存在的問題，本專利技術的目的是提供一種能夠測定低溫環境下融 雪劑路面摩擦衰減率的試驗裝置及試驗方法，通過該裝置和方法能夠快速、準確的測定實 際溫度條件下冬季道路路面灑布融雪劑后抗滑性能的衰減指標。 為實現上述目的，本專利技術測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的試驗裝置其特 征在于，包括能夠控制環境溫度的試驗箱和路面摩擦系數測定裝置。所述試驗箱底部可固 定路面試驗臺，包括漸青路面和水泥路面試驗臺兩種，與實際漸青路面或水泥混凝±路面 面層所用材料相同，所述路面摩擦系數測定裝置置于路面試驗臺上。 試驗箱包括控制系統、電機、儲液器、壓縮機、冷凝器、蒸發器，底部設有萬向輪，所 述控制系統置于試驗箱內部，并在試驗箱左側設有顯示屏。所述電機采用伺服電機，采用螺 栓固定于試驗箱底部左側。 路面摩擦系數測定裝置由路面試驗臺、拉力計、滑塊、測速測長儀組成。所述路面 試驗臺的尺寸為180cm*30cm巧cm,包括漸青路面和水泥路面兩種，分別由漸青混合料和水 泥混凝±兩種不同類型材料制成，與實際道路面層所用材料、構造深度相同。所述滑塊為配 重塊，質量為1kg，一側配有掛鉤，滑塊底部固定有橡膠層。所述拉力計通過數據線與控制系 統相連。 -種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的試驗方法，其特征在于利用上述試 驗裝置，按照W下步驟進行： (1)試驗準備 ①將漸青路面試驗臺或水泥路面試驗臺移至試驗箱中，安裝并調平； ②把滑塊置于路面試驗臺右側中間位置，連接拉力計。[001^ (2)測定 ①將300ml水灑布于路面試驗臺上，并用橡膠板刮平，使其表面均勻覆蓋一層水 膜； ②將運行速度設定為4m/min，開始試驗并記錄滑塊達到勻速時的摩擦力fi，如滑 塊未達勻速，需調整運行速度重新試驗； ③將路面試驗臺表面的水擦凈，并待其完全干燥； ④設定試驗箱溫度，配制300ml融雪劑溶液并倒入燒杯中，在試驗箱內放置30min; ⑤將融雪劑溶液全部灑布于路面試驗臺上，用橡膠板刮平，使之均勻覆蓋；[001引⑥將運行速度設定為4m/min，開始試驗并記錄滑塊達到勻速時的摩擦力f2,如滑 塊未達到勻速，需調整運行速度重新試驗。 (3)結果整理 灑布融雪劑前后，路面的摩擦系數Κμ計，按W下公式計算： 式中； μ-路面摩擦系數； f-測定的摩擦力 融雪劑的路面摩擦衰減率計，按W下公式計算： 式中； M-融雪劑的路面摩擦衰減率； f廣噴灑水測定的摩擦力； f 2-噴灑融雪劑溶液測定的摩擦力。 傳統的擺式摩擦儀是根據"擺的位能損失等于安裝于擺臂末端橡膠片滑過路面 時，克服路面摩擦所做的功"的原理制成，其測量結果為擺值(BPN)，除W100可得到摩擦系 數值;而本專利技術是根據"摩擦力與正壓力和動摩擦系數成正比"的原理制成，通過測量滑塊 與試驗臺之間發生相對滑動時的摩擦力和滑塊重量的比值，即為路面摩擦系數。相比擺式 磨擦系數儀，本專利技術具有操作簡單、測量精度高、速度快的特點： (1)通過試驗箱控制試驗溫度，可W測定低溫環境下的路面摩擦衰減率，與實際融 雪劑的使用環境更為相符，試驗結果更有意義； (2)使用伺服電機牽引滑塊，可精確控制滑塊速度與精度，同時具有瞬間啟動和快 速停止的特點，使摩擦系數測定結果更為準確?！靖綀D說明】 圖1為本專利技術的測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率試驗裝置的結構示意圖； 圖2為路面摩擦系數測定裝置的主視圖；圖3為路面摩擦系數測定裝置的俯視圖；圖4為滑塊 的結構示意圖。其中：1顯示屏；2控制系統；3電機;4儲液器;5萬向輪;6測速測長儀;7路面 模型;8壓縮機;9調平螺絲；10冷凝器；11拉力計；12橡膠層；U排水孔；14配重塊；15數據線； 16保溫層；17蒸發器。【具體實施方式】 下面結合附圖與【具體實施方式】對本專利技術作進一步說明。 如圖1所示，給出了本專利技術測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的裝置的結構 示意圖，包括提供低溫試驗環境的試驗箱和路面摩擦系數測量裝置。所述試驗箱包括控制 系統2、電機3、儲液器4、壓縮機8、冷凝器10、蒸發器17組成，并在底部設有萬向輪5,所述控 制系統2置于試驗箱內部，并在試驗箱左側設有顯示屏1，所述儲液器4、壓縮機8、冷凝器10 置于試驗箱柜體底部的底板上，所述蒸發器17置于試驗箱工作室背部，所述電機3置于試驗 箱工作室底部左側，與工作室間設置有保溫層16,所述測速測長傳感器6置于試驗箱工作室 底部，所述試驗箱工作室底部設有調平螺絲9,底部右側設有排水孔13。 如圖2、圖3所示，分別給出了路面摩擦系數測量裝置的主視圖和俯視圖，包括路面 模型7、拉力計11、數據線15、配種快14和橡膠層12組成。所述路面模型7尺寸為180cm*30* 5cm，采用漸青混合料鋪筑和水泥混凝±修筑兩種，放置于試驗箱工作室底部的6個調平螺 絲9上，所述拉力計11通過數據線15與控制系統2連接。 如圖4所示，給出了滑塊的結構示意圖，所述滑塊為配重塊14,質量為1kg，在滑塊 底部設置有橡膠層12，W模擬汽車輪胎作用。 在進行試驗時，電機3接收到信號后迅速啟動，牽引滑塊14W勻速向電機3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測定低溫環境下融雪劑路面摩擦衰減率的裝置，其特征在于由能夠控制環境溫度的試驗箱和路面摩擦系數測定裝置組成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭德棟，張圣濤，程洋洋，
申請(專利權)人：山東交通學院，
類型：發明
國別省市：山東;37