本發(fā)明涉及測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器及方法。

背景技術(shù)：

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和生活方式的無節(jié)制。世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題，二氧化碳排放量越來越大，地球的臭氧層正在遭受前所未有的危機(jī)，全球?yàn)?zāi)難性氣候正屢屢出現(xiàn)，嚴(yán)重危及到人類的生存環(huán)境和健康安全，自哥本哈根會議后，低碳生活拉開序幕。

目前，包括中國在內(nèi)的許多國家將瀝青混合料作為公路建設(shè)的主要建筑材料，瀝青混凝土路面是由瀝青及集料經(jīng)過加熱、攪拌和攤鋪形成的，在通車使用過程中，瀝青受溫度的影響會氧化從而生成高分子化合物及二氧化碳?xì)怏w，尤其是夏季炎熱的地區(qū)，瀝青混合料在使用階段排放的二氧化碳?xì)怏w會對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。

雖然部分學(xué)者對瀝青加熱過程中“瀝青煙”的測定方法進(jìn)行了研究，但是瀝青混合料是由瀝青、集料、礦粉及外加劑在加熱攪拌后制備而成，其在使用過程中排放出的二氧化碳?xì)怏w受自身組成及外界因素的影響，與瀝青加熱后排放的“瀝青煙”有顯著區(qū)別。

國內(nèi)外學(xué)者尚未研究出瀝青混合料在使用階段二氧化碳排放量的測試裝置及其相應(yīng)的試驗(yàn)方法，這一領(lǐng)域尚且空白，不利于提出合理有效的減排措施。所以，亟待提出一種能夠測定瀝青混合料在使用階段的二氧化碳排放量的測定儀器與方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)瀝青混合料在使用階段二氧化碳排放量的測試方法及測試儀器的空白，從而提供了測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器及方法，能夠真實(shí)的模擬瀝青混合料在使用階段的狀態(tài)，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，有效地測得瀝青混合料使用階段二氧化碳的排放量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器，包括密閉的箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有溫控裝置及空氣測試儀，所述箱體內(nèi)的頂部設(shè)有能夠模擬日光照射的光源，所述箱體外壁上設(shè)有控制臺，所述控制臺內(nèi)設(shè)有控制器，所述溫控裝置包括加熱板和溫度傳感器，所述溫度傳感器將箱體內(nèi)的溫度信號傳遞給控制器，所述控制器根據(jù)溫度信號控制加熱板的加熱功率，使箱體內(nèi)的溫度達(dá)到控制臺設(shè)定溫度，所述控制器根據(jù)控制臺設(shè)定的光照強(qiáng)度控制光源的光照強(qiáng)度，所述空氣測試儀檢測放置箱體內(nèi)的瀝青混合料試件在設(shè)定溫度和設(shè)定光照強(qiáng)度下的一定時(shí)間內(nèi)的二氧化碳排放量。

優(yōu)選的，所述箱體內(nèi)的底部設(shè)有能夠放置瀝青混合料試件的承臺。

優(yōu)選的，所述箱體外壁上設(shè)有顯示屏。用于顯示箱體內(nèi)的溫度、光照強(qiáng)度及測試時(shí)間，同時(shí)顯示箱體內(nèi)二氧化碳的含量。

優(yōu)選的，所述箱體開設(shè)拉門。方便取放瀝青混合料試件。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述拉門與箱體之間設(shè)有密封層。

優(yōu)選的，所述光源為日光燈。

測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的方法，將一定體積的瀝青混合料試件放入密閉的箱體中，再控制溫度及光照強(qiáng)度模擬瀝青混合料試件使用時(shí)的條件，然后檢測瀝青混合料試件開始時(shí)的二氧化碳含量及一定時(shí)間之后的二氧化碳含量，最后計(jì)算得到瀝青混合料使用階段的二氧化碳排放量。

優(yōu)選的，具體步驟為：

(1)制備瀝青混合料試件：將瀝青混合料通過輪碾法制備瀝青混合料試件或到實(shí)地進(jìn)行采樣獲取瀝青混合料試件，并記錄瀝青混合料試件的體積V；

(2)設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件：設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、光照時(shí)間、光照強(qiáng)度及溫度；

(3)檢測瀝青混合料試件開始時(shí)的二氧化碳含量W₁；

(4)按照設(shè)定條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并檢測實(shí)驗(yàn)時(shí)間至設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間時(shí)的二氧化碳含量W₂；

(5)計(jì)算瀝青混合料碳排放量p，計(jì)算公式為：

進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(1)所述的輪碾法的具體方式為：(1-1)采用輪碾儀制備瀝青混合料試件；(1-2)試件成型后，連同模具在常溫下放置12h-168h，使得聚合物改性瀝青充分固化；(1-3)對固化后的試件進(jìn)行脫膜處理得到瀝青混合料試件。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

1、本發(fā)明所采用的用于測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器設(shè)計(jì)合理，操作方便，檢測到的數(shù)據(jù)能夠真實(shí)的反應(yīng)瀝青混合料在使用階段的碳排放量。

2、本發(fā)明所提出的用于測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量測定方法步驟簡單，便于操作，能夠計(jì)算出每立方米瀝青混合料使用階段的碳排放量，為進(jìn)一步建立瀝青用量與碳排放量的關(guān)系提供了依據(jù)。

3、通過本發(fā)明所提出的測定儀器以及測定方法確定了瀝青混合料在使用階段的碳排放量，為提出降低瀝青混合料碳排放量提供了數(shù)據(jù)支持。

4、本發(fā)明所提出的二氧化碳測定儀器及測定方法適用于不同類型的瀝青混合料在使用階段的檢測，適用范圍廣。

綜上所述，本發(fā)明所涉及的測定儀器及測定方法彌補(bǔ)了瀝青混合料在使用階段二氧化碳排放量的測定方法及測定儀器的空白，設(shè)計(jì)合理、操作方便，具有重要的實(shí)用價(jià)值和意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.試驗(yàn)檢測箱，2.加熱板，3.溫度傳感器，4.日光燈，5.空氣測試儀，6.控制臺，7.顯示屏，8.承臺，9.電源線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的儀器，如圖1所示，包括密閉的試驗(yàn)檢測箱1；試驗(yàn)檢測箱1內(nèi)壁附有可對試驗(yàn)箱進(jìn)行溫度控制的加熱板2及溫度傳感器3；試驗(yàn)檢測箱1底部有用于擺放試件的承臺8；試驗(yàn)檢測箱1頂部設(shè)有模擬日光照射的日光燈4；試驗(yàn)檢測箱1內(nèi)壁附有空氣測試儀5，用于試驗(yàn)檢測箱1內(nèi)二氧化碳的含量；試驗(yàn)檢測箱1外壁附有控制臺6，控制臺6中的控制器能夠?qū)υ囼?yàn)檢測箱1內(nèi)的溫度、光照強(qiáng)度及光照時(shí)間進(jìn)行控制；試驗(yàn)檢測箱1外壁附有智能電子顯示系統(tǒng)，智能電子顯示系統(tǒng)中的存儲器的顯示屏7用于顯示試驗(yàn)檢測箱1內(nèi)溫度、光照強(qiáng)度等狀態(tài)，并顯示試驗(yàn)箱內(nèi)二氧化碳的含量，智能電子顯示系統(tǒng)中的存儲器記錄試驗(yàn)檢測箱1內(nèi)二氧化碳的含量；試驗(yàn)檢測箱1外附有連接電源線9，用于連接電源以提供儀器需要的電能；試驗(yàn)檢測箱1拉門位于試驗(yàn)檢測箱1背面。

下面提供兩種上述儀器測定瀝青混合料使用階段二氧化碳排放量的方法。

實(shí)施例1

(1)制備瀝青混合料試件：(1-1)采用輪碾儀制備瀝青混合料試件，試件尺寸為300mm×300mm×50mm；(1-2)試件成型后，連同模具在常溫下放置48h，使得聚合物改性瀝青充分固化，(1-3)對固化后的試件進(jìn)行脫膜處理得到瀝青混合料試件。

(2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)間24h，日光燈照射時(shí)間應(yīng)為所模擬地區(qū)的光照時(shí)間、光照強(qiáng)度，溫度應(yīng)根據(jù)模擬地區(qū)24h溫度來調(diào)節(jié)。如：將光照時(shí)間設(shè)置為12h，將日光燈的功率設(shè)定為36W，溫度設(shè)定為25±0.5℃。

(3)啟動空氣測試儀，記錄測定儀器內(nèi)的二氧化碳的含量W₁；

(4)將步驟(1)制備好的瀝青混合料試件放入測定儀器內(nèi)，啟動測定儀器內(nèi)，24h后記錄測定儀器內(nèi)的二氧化碳的含量W₂；

(5)計(jì)算瀝青混合料試件二氧化碳碳排放量(每立方米瀝青混合料碳排放量)：

$p=\frac{W_2-W_1}{V}.$

實(shí)施例2

(1)制備瀝青混合料試件：到工程實(shí)地進(jìn)行采集尺寸為300mm×300mm×50mm的瀝青混合料作為瀝青混合料試件。

(2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)間24h，日光燈照射時(shí)間應(yīng)為所模擬地區(qū)的光照時(shí)間、光照強(qiáng)度，溫度應(yīng)根據(jù)模擬地區(qū)24h溫度來調(diào)節(jié)。如：將光照時(shí)間設(shè)置為12h，將日光燈的功率設(shè)定為36W，溫度設(shè)定為25±0.5℃。

(3)啟動空氣測試儀，記錄測定儀器內(nèi)的二氧化碳的含量W₁；

(4)將步驟(1)制備好的瀝青混合料試件放入測定儀器內(nèi)，啟動測定儀器內(nèi)，24h后記錄測定儀器內(nèi)的二氧化碳的含量W₂；

(5)計(jì)算瀝青混合料試件二氧化碳碳排放量(每立方米瀝青混合料碳排放量)：

$p=\frac{W_2-W_1}{V}.$

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。