[发明专利]一种热反射型沥青路面热物理环境性能改善综合测试装置

说明书

技术领域

本发明提出了一种热反射型沥青路面热物理环境性能改善的综合测试装置，属于道路工程试验用设备。

背景技术

沥青路面因其材料色泽黑，使得路面具有较强的吸热能力，热量的大量聚集、蓄积，又使得路面温度不断升高，在外部荷载的作用下就很容易产生流动变形，从而形成车辙。车辙的产生，将破坏原有的路面结构强度诱发其他病害，这对沥青路面的高温稳定性提出了更高的要求。另一方面，由于沥青路面能有效地储存太阳辐射，一条条沥青道路俨然成为给城市加热的“电热丝”，烘烤着城市周围的大气和生活环境，加剧了城市的“热岛效应”。

热物理环境主要是指由大气下空间的热辐射、温度、空气湿度和风速等要素构成的热环境。沥青路面的热物理环境亦由上述要素构成，其中热辐射及环境温度对它影响最大。

当前新型热反射型沥青路面主要是通过在沥青路面表面散布一层具有特殊功能的太阳热反射涂料，通过反射太阳热辐射从源头上减少太阳热辐射进入路面结构内而产生积聚，从而抑制路面温度过度升高。国外工程实践证明，热反射型沥青路面路表温度比普通沥青路面路表温度低10～15℃甚至更高。路面温度的降低可以大大减少了路面车辙等高温病害的产生，并有力缓解“热岛效应”带来的恶劣影响，从而确保路面结构的服务功能、延长沥青路面的使用寿命。

但是目前尚没有一种能够测量此种路面热物理环境(反射性能及有无涂层对路面温度场及周围热环境影响)的测试设备。如何缓解和解决沥青路面高温稳定性不足以及由于沥青路面的吸热作用而导致的城市“热岛效应”尤为重要，并且提出一种简单合理的测试装置是亟待解决的问题。

本发明的测试装置，可以模拟实际路面受辐射情形和测量整个面层结构的温度，对比有无反射涂层路面的温度，并能测量不同太阳高度角度下其热反射途径，用以评价其对周围环境的影响。为最终找到影响沥青路面高温稳定性突变的临界辐射量和温度，为解决沥青路面高温稳定性不足的问题提供可靠依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热反射型沥青路面热物理环境性能改善的综合测试装置。其设备原理简单、操作简便、试验结果直观，可以实现快捷、客观、真实反应涂刷太阳热反射涂层后其降温效果评价，并能测量不同太阳高度角度下，其热反射途径，用以评价其对周围环境的影响。装置的制造费用相对较低，使用、维护简单，并且该测试装置可靠性较好，利于推广应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明共分为3个部分：环境控制系统、数据采集系统、试件装配系统。环境控制系统由环境箱、温度控制机和通风设备组成，联通电源的温度控制机通过送/抽风控制环境箱内试验温度，用以对比不同空气温度条件下对路面结构的影响。所述数据采集系统包含环境箱空气温度传感探头和敷设在试件表面与内部的温度采集器通过数据传输线与数字显示仪相连，可以实时显示并记录测试数据。所述试件装配系统包括试件箱，试件、载物台，转动支架，支撑臂和光电传感器，试件箱由保温材料做成，最多可放置20cm厚的路面结构层试件，试件正上方接受日光模拟光源照射，圆形载物台外侧设有插孔，支撑臂由此可360°固定于载物台上，光电传感器固定支撑臂上，能够在以试件为直径的半球内采集试件表面反射光强度，载物台底部中心下设有转动支架，可以带动整个载物台绕中心转动，用以模拟不同太阳高度角(太阳热辐射入射途径)。

本发明技术突出的优点在于：

1)与实际状况相关性良好，该试验装置能够较好模拟不同地区、路面结构等在太阳辐射作用下，路面结构层温度场分布情况。

2)该试验装置能够对路用太阳热反射角进行测量，进而描述太阳热的反射途径及解释对周围环境改善效果机理。

3)该测试装置为自主开发，原理简单，制造、测试及维修简单，试验过程可以实现全程控制及监控，试验结果直观。

附图说明

图1为本发明装置的主视图；

图2为本发明装置的右视图；

图3为本发明装置的俯视图；

下面结合附图对本发明的内容做进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1、图2、图3所示，图中：1、日光模拟光源；2、环境箱；3、空气温度传感探头；4、载物台；5、数字记录显示仪；6、日光模拟光源强度控制按钮；7、温度传感器开关；8、环境箱温度调节按钮；9、电源总开关；10、转动支架；11、温控机；12、温度采集器；13、试件；14、通风口(出气)；15、通风口(进气)；16、光电传感器；17、弧形支撑臂；18、插孔。