CN101210870A - 沥青混合料抗动水冲刷试验装置 - Google Patents

沥青混合料抗动水冲刷试验装置 Download PDF

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Abstract

沥青混合料抗动水冲刷试验装置，本发明涉及一种试验装置。本发明是为解决没有能够很好评价动水对沥青混合料冲刷作用的试验装置的问题，本发明的冲刷桶(1)的内腔底部设有支座(7)，冲刷桶(1)的内腔上部设有活塞(2)，冲刷桶(1)的顶端设有上盖(8)，冲刷桶(1)的侧壁上设有导管(3)，冲刷桶(1)的侧壁上设有上接水管(4)，上接水管(4)上设有压力表(5)，冲刷桶(1)的侧壁下方设有下接水管(6)，下接水管(6)上设有阀门(9)。本发明能模拟不同温度条件下沥青混凝土路面行车引起的动水压力对沥青路面层的作用。

Description

沥青混合料抗动水冲刷试验装置
技术领域
本发明涉及一种抗动水冲刷试验装置。
背景技术
自然降水是通过路面的横坡来排除的，雨天的路表面常被一层水膜所覆盖，当车辆在水膜覆盖的路面上高速行驶时，轮胎18与路面19之间的水不断的被高速运转的轮胎18作用，因此产生了动水压力。当车轮驶向路面空隙20时，对路面水产生正压作用，将水挤进路面空隙20中，如图3所示；当车轮驶离路面空隙20时，对路面水产生负压作用，将水从路面空隙20中吸出，如图4所示；常规的沥青混合料技术要求已经足以抵抗动水压力的作用，但对于高等级公路，行车速度都在110km/h以上，所造成的动水压力可达普通道路的2.5-3.0倍，强大的动水压力将压迫雨水进入到路面，并直接作用在沥青与集料的界面上，极易造成沥青与集料的剥离，导致混合料的松散和路面结构的破坏。在高温的环境下，沥青的粘性小，与集料的粘附力下降，对动水剥离作用的抵抗能力相对较小，因此动水压力对路面的损坏在高温条件下尤其显著；而在冬季，由于气温较低，沥青的粘度很大，与集料的粘附性增强，所以受动水压力的影响相对较小。在南方潮湿多雨地区，交通量大的道路上，雨水通过空隙进入路面内部，路面承受动水冲蚀作用的时间较长，更容易导致路面结构的损坏。现有技术大多是考虑静态水和温度的作用，没有能够很好评价动水对沥青混合料冲刷作用的试验装置，因此，应该开发一种能够模拟荷载、水、温度共同作用的沥青混合料抗动水冲刷试验装置。
发明内容
本发明的目的是为解决没有能够很好评价动水对沥青混合料冲刷作用的试验装置的问题，提供一种能够模拟荷载、水、温度共同作用的沥青混合料抗动水冲刷试验装置。
本发明包括冲刷桶1、活塞2、导管3、上接水管4、压力表5、下接水管6、支座7、上盖8和阀门9，冲刷桶1的内腔底部设有支座7，冲刷桶1的内腔上部设有活塞2，冲刷桶1的顶端设有上盖8，导管3的上端设置在冲刷桶1的侧壁上方，导管3的下端设置在冲刷桶1的侧壁下方，冲刷桶1的侧壁上设有上接水管4，上接水管4上设有压力表5，冲刷桶1的侧壁下方设有下接水管6，下接水管6上设有阀门9。
本发明的优点是：一、本发明能模拟路面行车引起的动水压力对沥青路面层的作用。二、由于沥青在高温和低温环境下的粘度不同，所受动水压力的影响也不同，所以需要模拟不同水温条件下的动水压力作用，本发明能够模拟不同水温条件下动水对沥青混合料的冲刷作用。
附图说明
图1是本发明的整体结构剖视图，图2是本发明的整体结构外部示意图，图3是沥青混凝土路面受车辆荷载产生的动水压力作用为正压时的示意图，图4是沥青混凝土路面受车辆荷载产生的动水压力作用为负压时的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由冲刷桶1、活塞2、导管3、上接水管4、压力表5、下接水管6、支座7、上盖8和阀门9组成，冲刷桶1的内腔底部设有支座7，冲刷桶1的内腔上部设有活塞2，冲刷桶1的顶端设有上盖8，导管3的上端设置在冲刷桶1的侧壁上方，导管3的下端设置在冲刷桶1的侧壁下方，冲刷桶1的侧壁上设有上接水管4，上接水管4上设有压力表5，冲刷桶1的侧壁下方设有下接水管6，下接水管6上设有阀门9，下接水管6用于注水和放水，利用螺栓10和螺母11将上盖8与冲刷桶1固定，试验时，将混合料试件14侧表面用薄橡胶套包裹后装入冲刷桶1内，支座7将混合料试件14卡住，通过下接水管6向冲刷桶1内注水，混合料试件14将冲刷桶1内的水16隔为A区和B区，导管3使A区和B区联通，目的是使冲刷桶1中的水16能循环起来，以使混合料试件14能受到动水压力的反复作用。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的活塞2上的活塞杆21的尾部设有外螺纹22。利用外螺纹22使活塞杆21与试验机的上压头连接。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有橡皮塞82，上盖8上设有气孔81，橡皮塞82设置在气孔81中。如此设计是为排出冲刷桶1中的气体。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有铁皮12和插件17，铁皮12紧箍在冲刷桶1的外壁上，插件17固插在铁皮12上的连接孔内。这种设计使冲刷桶1的承载力更强。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有铁板13和长钢筋15，铁板13设置在冲刷桶1的桶底下面，长钢筋15的两端设有螺纹，利用长钢筋15和螺母11将铁板13与上盖8和冲刷桶1固定连接。这种设计使冲刷桶1的承载力更强。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的冲刷桶1的材质为透明有机玻璃。这种设计可以清楚看到冲刷桶1内的活塞2与混合料试件14之间的A区大小。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的冲刷桶1的壁厚为8～15mm，这个范围内的壁厚可以承载试验机的压力。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式冲刷桶1的壁厚为10mm，这种设计使冲刷桶1能够承载试验机的压力。
本发明的工作过程：首先将活塞杆21上端的外螺纹22与试验机的上压头固定，冲刷桶1设置于试验机的平台上，将活塞杆21的表面抹上润滑油，以保证活塞杆21与上盖8之间接触良好。试验过程中，试验机的上压头向下运动，冲刷桶1内A区的水被活塞2向下压入混合料试件14的空隙中，部分水16穿过混合料试件14的空隙进入B区，这种情况是模拟路表面水在车轮荷载作用下压入路面空隙中的情形。同样，当试验机的上压头快速上升时，冲刷桶1内B区的水16将经相反路径进入A区，这种情况模拟车轮离开路面时对其空隙水的泵吸作用。试验机的上压头反复上下运动，使冲刷桶1内的水16反复冲刷混合料试件14，从而模拟了水在车轮荷载作用下对沥青路面空隙的反复冲刷作用，通过压力表5测出沥青混合料所受的动水压力的大小。试验过程中，活塞不接触试件。

Claims (8)

1.一种沥青混合料抗动水冲刷试验装置，它包括冲刷桶(1)、活塞(2)、导管(3)、上接水管(4)、压力表(5)、下接水管(6)、支座(7)、上盖(8)和阀门(9)，其特征在于冲刷桶(1)的内腔底部设有支座(7)，冲刷桶(1)的内腔上部设有活塞(2)，冲刷桶(1)的顶端设有上盖(8)，导管(3)的上端设置在冲刷桶(1)的侧壁上方，导管(3)的下端设置在冲刷桶(1)的侧壁下方，冲刷桶(1)的侧壁上设有上接水管(4)，上接水管(4)上设有压力表(5)，冲刷桶(1)的侧壁下方设有下接水管(6)，下接水管(6)上设有阀门(9)。
2.根据权利要求1所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于活塞(2)上的活塞杆(21)的尾部设有外螺纹(22)。
3.根据权利要求2所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于它还包含有橡皮塞(82)，上盖(8)上设有气孔(81)，橡皮塞(82)设置在气孔(81)中。
4.根据权利要求3所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于它还包含有铁皮(12)和插件(17)，铁皮(12)紧箍在冲刷桶(1)的外壁上，插件(17)固插在铁皮(12)上的连接孔内。
5.根据权利要求4所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于它还包含有铁板(13)和长钢筋(15)，铁板(13)设置在冲刷桶(1)的桶底下面，长钢筋(15)的两端设有螺纹，长钢筋(15)和螺母(11)将铁板(13)与上盖(8)和冲刷桶(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于冲刷桶(1)的材质为透明有机玻璃。
7.根据权利要求6所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于冲刷桶(1)的壁厚为8～15mm。
8.根据权利要求7所述的沥青混合料抗动水冲刷试验装置，其特征在于冲刷桶(1)的壁厚为10mm。
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