【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于道路工程領域，具體公開了一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置及應用方法。
技術介紹
1、為了緩解寬幅道路瀝青路面吸熱強烈的問題，一種在瀝青道路表面噴涂熱反射涂層的方案被逐漸應用。但是，寒區(qū)晝夜溫差和冷暖季溫差巨大，凍融循環(huán)和干濕循環(huán)作用強烈，特別是青藏高原多年凍土區(qū)太陽輻射和紫外線輻射強烈，復雜惡劣的氣候環(huán)境對高寒區(qū)道路用熱反射涂層性能造成了不可逆破壞。熱反射涂層一般由基料樹脂和顏填料組成，其中基料樹脂大多數為有機物，在紫外線和太陽輻射總用下會發(fā)生顯著老化現象，加之凍融循環(huán)作用，會使涂層變脆開裂，直至失去原有使用性能。因此，測試分析不同熱反射材料在凍土區(qū)復雜惡劣環(huán)境下的耐老化性能尤為重要。
2、現有技術中已存在若干測試分析涂層耐老化性能的裝置但均存在若干的不足，比如(1)一種多功能涂料老化腐蝕試驗裝置及試驗方法(申請?zhí)?02310697474.5)，提出了一種測試涂層老化腐蝕的試驗裝置，該裝置雖然包括了多個模塊，但是該系統(tǒng)不能針對于凍土區(qū)凍融循環(huán)作用和干濕作用進行有效模擬和測試；再比如(2)一種涂層老化外觀檢測裝置(申請?zhí)?01410349325.0)，提出了一種利用圖像處理系統(tǒng)分析涂層老化特征的裝置，但是不能對凍土區(qū)復雜惡劣環(huán)境下的涂層老化特性進行分析；還有的現有技術(3)一種涂層抗老化性能的檢測方法(申請?zhí)?02211101937.9)，提出了一種評價涂層抗老化性能的檢測方法，但是該方法中的檢測方法和相關參數不能滿足凍土區(qū)路面的工程檢測需求。
技術實現思路>
1、針對上述問題，結合涉及領域工程實際需求與氣候環(huán)境特征，本專利技術提出了一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置及應用方法，為科學合理分析涂層在凍土區(qū)的性能提供了有效的試驗工具和評估方法。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述試驗裝置的主體為箱型結構的保溫保濕的試驗模擬箱體；所述試驗裝置還包括試驗數字控制系統(tǒng)裝置，與所述試驗模擬箱體通過導線電性連接；
4、所述試驗裝置中設置有四個控制系統(tǒng)部件，分別為：太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)部件、溫度控制系統(tǒng)部件、濕度控制系統(tǒng)部件和污染物試驗控制系統(tǒng)部件；
5、所述太陽輻射及紫外線老化試驗系統(tǒng)部件主要用于測試太陽光以及紫外線對涂層抗老化性能；
6、所述溫度控制系統(tǒng)部件主要用于測試涂層抗凍融循環(huán)特性；
7、所述濕度控制系統(tǒng)部件主要用于測試涂層抗干濕循環(huán)特性；
8、所述污染物試驗控制系統(tǒng)部件主要用于測試涂層抗腐蝕老化特性；
9、上述四個控制系統(tǒng)部件包括若干功能元件安裝于試驗模擬箱體和試驗數字控制系統(tǒng)裝置中。
10、進一步的，上述一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述試驗模擬箱體中設置有試驗箱把手、防輻射試驗觀察窗、試驗觀察放大鏡、試驗箱開合部件、試驗箱體內部防腐隔熱涂層、冷浴制冷液進液孔、冷浴制冷液出液孔、模擬光源輻射監(jiān)測傳感器、待測試驗試樣盒、試驗支架頂板、試驗支架、試驗支架高度調節(jié)螺栓、模擬光源透明保護罩和試驗箱排線預留口。
11、進一步的，上述一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)部件包括自然光模擬系統(tǒng)、紫外光模擬系統(tǒng)、自然光模擬系統(tǒng)角度調節(jié)器、自然光輻射調控系統(tǒng)、紫外光輻射調控系統(tǒng)、太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)輻射量監(jiān)測顯示屏、太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)輻射量調控顯示屏、模擬光源輻射量調控增/減按鍵、模擬光源輻射模式設置鍵。
12、進一步的，上述一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述溫度控制系統(tǒng)部件包括制冷液進液銅管、制冷液出液銅管、熱阻絲加熱器、制冷板溫度傳感器、制熱板溫度傳感器、試驗箱環(huán)境溫度傳感器、制冷機制冷液出液管線、制冷機制冷液進液管線、制冷系統(tǒng)溫度調節(jié)器、制熱系統(tǒng)溫度調節(jié)器、溫度控制系統(tǒng)溫度監(jiān)測顯示屏、溫度控制系統(tǒng)溫度調控顯示屏、溫度控制系統(tǒng)溫度調控增/減按鍵、溫度控制系統(tǒng)模式設置鍵、液冷源制冷機。
13、進一步的，上述一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述濕度控制系統(tǒng)部件包括試驗箱進出風口與過濾裝置、試驗箱濕度增加器、試驗箱溫濕度調節(jié)風機、試驗箱濕度傳感器、試驗箱濕度調控裝置、試驗箱風速調控裝置、濕度控制系統(tǒng)濕度監(jiān)測顯示屏、濕度控制系統(tǒng)濕度調控顯示屏、試驗箱濕度/風速控制裝置調控增/減按鍵、試驗箱濕度/風速控制模式設置鍵。
14、進一步的，上述一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，所述濕度控制系統(tǒng)部件包括污染液加注裝置、試驗樣品、試驗樣品夾具、試驗樣品表面溫度傳感器、試驗污染液濃度監(jiān)測傳感器、試驗樣品表面老化圖像拍攝裝置、試驗樣品老化智能分析系統(tǒng)、試驗樣品高度調節(jié)器。
15、另一方面，本專利技術還公開了評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置的應用，應用于包括模擬太陽光與紫外線老化試驗、凍融循環(huán)老化試驗、干濕循環(huán)老化試驗、污染物腐蝕老化試驗中的一種或者多種。
16、進一步的，上述一種應用中，在高海拔凍土地區(qū)公路采用太陽光與紫外線老化試驗+凍融循環(huán)老化試驗的組合試驗方式，燈源輻射采用高紫外輻射老化輻照度設置，凍融溫度設置在-30℃至10℃，高溫溫度設置為50℃或60℃；
17、高緯度凍土地區(qū)公路采用太陽光與紫外線老化試驗+凍融循環(huán)老化試驗的組合試驗方式，燈源輻射采用一般紫外輻射老化輻照度設置，凍融溫度設置在-30℃至10℃，高溫溫度設置為50℃、60℃或70℃；
18、一般凍土地區(qū)公路采用太陽光與紫外線老化試驗+凍融循環(huán)老化試驗的組合試驗方式，燈源輻射采用一般紫外輻射老化輻照度設置，凍融溫度建議設置在-20℃至20℃，或者采用太陽光與紫外線老化試驗+干濕循環(huán)老化試驗的組合試驗方式，高溫溫度設置為50℃、60℃或70℃。
19、進一步的，上述一種應用中，太陽光與紫外線老化試驗需確定光源類型、燈源輻射強度、燈源光照模式、燈源持續(xù)時間這些關鍵參數；
20、凍融循環(huán)老化試驗需確定正負溫循環(huán)區(qū)間、正負溫持續(xù)時間、變溫方式、升降溫速率、正負溫循環(huán)次數這些關鍵參數；
21、干濕循環(huán)老化試驗需確定空氣干濕度循環(huán)區(qū)間、干濕度持續(xù)時間、變濕度速率、干濕度循環(huán)次數這些關鍵參數；
22、污染物腐蝕老化試驗需確定污染物類型、污染物濃度、試驗試樣在污染物中的高度這些關鍵參數。
23、相比現有技術，本專利技術具有如下有益效果:
24、1.現階段熱反射涂層老化試驗裝置多針對于建筑物、機械裝置等，很少針對于公路瀝青道路采用的路用熱反射涂層材料，本專利技術與現有技術相比，為路用熱反射涂層老化特性提供了新的試驗裝置與方法。
25、2.現階段路用熱反射涂層或者路面標線涂料的老化試驗一般只考慮輻射與高溫試驗條件，針對于凍土地區(qū)這類寒冷地區(qū)的試驗裝置與試驗方法鮮有報道，本專利技術與本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置的主體為箱型結構的保溫保濕的試驗模擬箱體(100)；所述試驗裝置還包括試驗數字控制系統(tǒng)裝置(200)，與所述試驗模擬箱體(100)通過導線電性連接；
2.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述試驗模擬箱體(100)中設置有試驗箱把手(1)、防輻射試驗觀察窗(2)、試驗觀察放大鏡(3)、試驗箱開合部件(4)、試驗箱體內部防腐隔熱涂層(5)、冷浴制冷液進液孔(6)、冷浴制冷液出液孔(7)、模擬光源輻射監(jiān)測傳感器(8)、待測試驗試樣盒(9)、試驗支架頂板(10)、試驗支架(11)、試驗支架高度調節(jié)螺栓(12)、模擬光源透明保護罩(13)和試驗箱排線預留口(14)。
3.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)部件包括自然光模擬系統(tǒng)(21)、紫外光模擬系統(tǒng)(22)、自然光模擬系統(tǒng)角度調節(jié)器(23)、自然光輻射調控系統(tǒng)(24)、紫外光輻射調控系統(tǒng)(25)、太陽輻射及紫外線
4.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述溫度控制系統(tǒng)部件包括制冷液進液銅管(30)、制冷液出液銅管(31)、熱阻絲加熱器(32)、制冷板溫度傳感器(33)、制熱板溫度傳感器(34)、試驗箱環(huán)境溫度傳感器(35)、制冷機制冷液出液管線(36)、制冷機制冷液進液管線(37)、制冷系統(tǒng)溫度調節(jié)器(38)、制熱系統(tǒng)溫度調節(jié)器(39)、溫度控制系統(tǒng)溫度監(jiān)測顯示屏(40)、溫度控制系統(tǒng)溫度調控顯示屏(41)、溫度控制系統(tǒng)溫度調控增/減按鍵(42)、溫度控制系統(tǒng)模式設置鍵(43)、液冷源制冷機(44)。
5.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述濕度控制系統(tǒng)部件包括試驗箱進出風口與過濾裝置(50)、試驗箱濕度增加器(51)、試驗箱溫濕度調節(jié)風機(52)、試驗箱濕度傳感器(53)、試驗箱濕度調控裝置(54)、試驗箱風速調控裝置(55)、濕度控制系統(tǒng)濕度監(jiān)測顯示屏(56)、濕度控制系統(tǒng)濕度調控顯示屏(57)、試驗箱濕度/風速控制裝置調控增/減按鍵(58)、試驗箱濕度/風速控制模式設置鍵(59)。
6.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述濕度控制系統(tǒng)部件包括污染液加注裝置(60)、試驗樣品(61)、試驗樣品夾具(62)、試驗樣品表面溫度傳感器(63)、試驗污染液濃度監(jiān)測傳感器(64)、試驗樣品表面老化圖像拍攝裝置(65)、試驗樣品老化智能分析系統(tǒng)(66)、試驗樣品高度調節(jié)器(67)。
7.如權利要求1所述的評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置的應用，其特征在于，包括模擬太陽光與紫外線老化試驗、凍融循環(huán)老化試驗、干濕循環(huán)老化試驗、污染物腐蝕老化試驗中的一種或者多種。
8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，
9.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，太陽光與紫外線老化試驗需確定光源類型、燈源輻射強度、燈源光照模式、燈源持續(xù)時間這些關鍵參數；
...【技術特征摘要】
1.一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置的主體為箱型結構的保溫保濕的試驗模擬箱體(100)；所述試驗裝置還包括試驗數字控制系統(tǒng)裝置(200)，與所述試驗模擬箱體(100)通過導線電性連接；
2.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述試驗模擬箱體(100)中設置有試驗箱把手(1)、防輻射試驗觀察窗(2)、試驗觀察放大鏡(3)、試驗箱開合部件(4)、試驗箱體內部防腐隔熱涂層(5)、冷浴制冷液進液孔(6)、冷浴制冷液出液孔(7)、模擬光源輻射監(jiān)測傳感器(8)、待測試驗試樣盒(9)、試驗支架頂板(10)、試驗支架(11)、試驗支架高度調節(jié)螺栓(12)、模擬光源透明保護罩(13)和試驗箱排線預留口(14)。
3.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)部件包括自然光模擬系統(tǒng)(21)、紫外光模擬系統(tǒng)(22)、自然光模擬系統(tǒng)角度調節(jié)器(23)、自然光輻射調控系統(tǒng)(24)、紫外光輻射調控系統(tǒng)(25)、太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)輻射量監(jiān)測顯示屏(26)、太陽輻射及紫外線老化試驗控制系統(tǒng)輻射量調控顯示屏(27)、模擬光源輻射量調控增/減按鍵(28)、模擬光源輻射模式設置鍵(29)。
4.根據權利要求1所述的一種評估凍土區(qū)路用熱反射涂層老化特性的試驗裝置，其特征在于，所述溫度控制系統(tǒng)部件包括制冷液進液銅管(30)、制冷液出液銅管(31)、熱阻絲加熱器(32)、制冷板溫度傳感器(33)、制熱板溫度傳感器(34)、試驗箱環(huán)境溫度傳感器(35)、制冷機制冷液出液管線(36)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王繼偉，徐湘田，劉宇航，王永濤，趙敬德，張?zhí)炖?/a>，
申請(專利權)人：內蒙古大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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