CN105092424B - 沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置。该装置中电路控制板控制第一电磁阀开启、第二电磁阀关闭，然后控制所述空气压缩机进行加压，使得所述储水罐中的雨水在正压力作用下流入所述试件实验罐，并对所述沥青混凝土实验块进行冲淋；当所述电接点压力表压力值达到设定值时，所述电路控制板控制所述第一电池阀关闭；此时所述电路控制板控制所述第二电磁阀开启，然后控制所述真空泵工作，使得所述试件实验罐中的雨水在负压力作用下流回所述储水罐；当电接点真空压力表达到设定真空度时，所述电路控制板控制所述真空泵和所述第二电磁阀关闭。本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，能够准确地模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象。

Description

沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置

技术领域

本发明涉及沥青砼技术领域，尤其涉及一种沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置。

背景技术

随着现代交通的高速发展，沥青混凝土越来越多的应用在道路建设中。

沥青混凝土是经人工选配具有一定配比组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。沥青路面是由以沥青材料作为结合料粘结矿料而修筑的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青砼，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量的耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、耐磨性好、振动小、施工期短、养护维修方便、适宜于分期修建等优点。因而获得越来越广泛的应用。在现有技术中,经过解毒的垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)替代部分矿粉在沥青混凝土当中用于铺筑沥青道路，在沥青道路使用过程中由于雨水的冲刷和行车在雨天对路面形成的一个动水压力，使得沥青公路受到破坏并且使混合在沥青混凝土当中的飞灰被雨水淋滤出来。因为经过解毒的飞灰含有一部分的重金属和有机物——多环芳烃(PAHs),严重污染环境。现有技术中,通过模拟并收集沥青路面在雨天受到行车所造成的动水压力，使得部分雨水能够渗入沥青道路内部的雨水并进行分析。

但是，对于沥青道路路面雨水由于车轮的碾压，在碾压前后会有一个正负压力的变化，而现有技术的方案仅存在正压力的模拟，无法有效地模拟车轮碾压前后的正负压力的变化，导致无法准确模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象，从而在后续实验中无法有效地对雨水淋滤出重金属和有机物进行分析。

发明内容

本发明提供一种沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，以克服现有技术中无法准确模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象，从而保证能够在后续实验中有效地对雨水淋滤出重金属和有机物进行分析。本发明提供一种沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，包括：空气压缩机、电接点压力表、电路控制板、储水罐、第一电磁阀、第二电磁阀、电接点真空压力表、真空泵和试件实验罐；所述空气压缩机与所述储水罐连接，在所述空气压缩机与所述储水罐之间还设有第一电磁阀和电接点压力表；所述真空泵和所述储水罐连接，在所述真空泵和所述储水罐连接之间还设有所述第二电磁阀和所述电接点真空压力表；且所述储水罐与所述试件实验罐连接；所述电路控制板分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述空气压缩机和所述真空泵连接；

所述电路控制板控制所述第一电磁阀开启、所述第二电磁阀关闭，然后控制所述空气压缩机进行加压；当所述电接点压力表压力值达到设定值时，所述电路控制板控制所述第一电池阀关闭；此时所述电路控制板控制所述第二电磁阀开启，然后控制所述真空泵工作，当所述电接点真空压力表达到设定真空度时，所述电路控制板控制所述真空泵和所述第二电磁阀关闭。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述试件实验罐中还设置有带孔挡板和出水口开关，所述带孔挡板水平设置在所述试件实验罐内的中间部位，所述出水口开关设置在所述试件实验罐的底部。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述带孔挡板与所述试件实验罐的罐体内侧壁焊接，并且所述带孔挡板与所述试件实验罐底面之间的空间体积必须大于或者等于所述储水罐的储水体积。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述电路控制板上设置有开始工作按钮、停止工作按钮和电源指示灯。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述电路控制板与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述空气压缩机和所述真空泵通过导线连接。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述空气压缩机与所述储水罐之间以及所述真空泵和所述储水罐之间通过导管连接。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述空气压缩机的模拟实验设计压强要求P≧0.7MPa，所述电接点压力表的量程P≧0.7MPa。

进一步可选地，如上所述的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置中，所述电接点真空压力表的设定真空度P＝－0.095MPa，且所述电接点真空压力表的量程P≧－0.095MPa。

本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，通过空气压缩机与储水罐连接，在空气压缩机与储水罐之间还设有第一电磁阀和电接点压力表；真空泵和储水罐连接，在真空泵和储水罐连接之间还设有第二电磁阀和电接点真空压力表；且储水罐与试件实验罐连接；电路控制板分别与第一电磁阀、第二电磁阀、空气压缩机和真空泵连接；且电路控制板控制第一电磁阀开启、第二电磁阀关闭，然后控制空气压缩机进行加压，使得储水罐中的雨水在正压力作用下流入试件实验罐，并对试件实验罐中的沥青混凝土实验块进行冲淋；当电接点压力表压力值达到设定值时，电路控制板控制第一电池阀关闭；此时电路控制板控制第二电磁阀开启，然后控制真空泵工作，使得试件实验罐中的雨水在负压力作用下流回储水罐；当电接点真空压力表达到设定真空度时，电路控制板控制真空泵和第二电磁阀关闭。采用本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，能够弥补现有的不足，避免了模拟实验当中没有负压情况，不仅能够提供正压情况的模拟，还能够提供负压情况的模拟，能够更加准确和更加符合实际的模拟雨天车轮辗压沥青路面压力的变化情况，从而准确地模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象，为在后续实验中有效地对雨水淋滤出重金属和有机物进行分析提供了有效地基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置另一实施例的结构示意图；

图3为图2所示实施例中的带孔挡板的结构示意图；

图4为图2所示实施例中的储水罐的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的装置可以包括：空气压缩机1、电接点压力表3、电路控制板6、储水罐10、第一电磁阀5、第二电磁阀11、电接点真空压力表12、真空泵13和试件实验罐15；本实施例中的储水罐10放置模拟的雨水，例如该雨水的量是根据某个地方的年降水量、试件实验罐15中放置的沥青混凝土实验块S的面积大小，以及沥青的径流量，所计算出该沥青混凝土实验块S上的雨水的年渗透量。具体地，为了更好的模拟实际情况中，雨水冲淋沥青混凝土路面，本实施例中的沥青混凝土实验块S可以放置在试件实验罐15的中上部，以保证即使储水罐10中的所有雨水流入试件实验罐15中，也不能让沥青混凝土实验块S泡在雨水中，从而能够更加真实地模拟实际应用中车轮辗压沥青混凝土路面时的雨水渗透情形。例如沥青混凝土实验块S可以采用支架、或者绳子、或者网格线或者采用其他方式固定在试件实验罐15的中上部。

需要说明的是，储水罐10的上面可以设置有两个导管口，且两个导管口必须是可以拆卸的并且保证气密性和一定的孔径，以便在正式实验时可以作为开口进行注入模拟的雨水。

如图1所示，其中空气压缩机1与储水罐10连接，在空气压缩机1与储水罐10之间还设有第一电磁阀5和电接点压力表3；真空泵13和储水罐10连接，在真空泵13和储水罐10连接之间还设有第二电磁阀11和电接点真空压力表13；且储水罐10与试件实验罐15连接；电路控制板1分别与第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13连接，分别控制第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13的开启与关闭。

电路控制板6控制第一电磁阀5开启、第二电磁阀11关闭，然后控制空气压缩机1进行加压，使得储水罐10中的雨水在正压力作用下流入试件实验罐15，并对试件实验罐15中的沥青混凝土实验块进行冲淋。此时是模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的正压力时雨水渗透情况。当电接点压力表3压力值达到设定值时，第一电池阀5关闭；然后电路控制板6控制第二电磁阀11开启，同时控制真空泵13工作，使得试件实验罐15中的雨水在负压力作用下流回储水罐10；此时是模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的负压力时的雨水渗透情况。当电接点真空压力表12达到设定真空度时，电路控制板6控制第二电磁阀11和真空泵13关闭，此时真空泵13停止工作。

需要说明的是，本实施例中的电接点压力表3压力值达到的设定值，即正压力值，例如可以为0.7MPa。电接点真空压力表12达到的设定真空度，即负压力值，例如具体可以为－0.095MPa。实际应用中，电接点压力表3压力值达到的设定值以及电接点真空压力表12达到的设定真空度还可以根据实际经验，选取其他的经验值，在此不再一一举例。

本实施例的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，通过空气压缩机1与储水罐10连接，在空气压缩机1与储水罐10之间还设有第一电磁阀5和电接点压力表3；真空泵13和储水罐10连接，在真空泵13和储水罐10连接之间还设有第二电磁阀11和电接点真空压力表12；且储水罐10与试件实验罐15连接；电路控制板6分别与第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13连接；储水罐10用于放置模拟的雨水，试件实验罐15的用于放置沥青混凝土实验块S；且电路控制板6控制第一电磁阀5开启、第二电磁阀11关闭，然后控制空气压缩机1进行加压，使得储水罐10中的雨水在正压力作用下流入试件实验罐15，并对试件实验罐15中的沥青混凝土实验块S进行冲淋；当电接点压力表3压力值达到设定值时，电路控制板6控制第一电池阀5关闭；此时电路控制板6控制第二电磁阀11开启，然后控制真空泵13工作，使得试件实验罐15中的雨水在负压力作用下流回储水罐10；当电接点真空压力表12达到设定真空度时，电路控制板6控制真空泵13和第二电磁阀11关闭。采用本实施例的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，能够弥补现有的不足，避免了模拟实验当中没有负压情况，不仅能够提供正压情况的模拟，还能够提供负压情况的模拟，能够更加准确和更加符合实际的模拟雨天车轮辗压沥青路面压力的变化情况，从而准确地模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象，为在后续实验中有效地对雨水淋滤出重金属和有机物进行分析提供了有效地基础。

图2为本发明的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置另一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的装置在上述图1所示的实施例的基础之上还可以包括：导管2、电导线4、开始工作按钮7、停止工作按钮8和电源指示灯9。其中开始工作按钮7、停止工作按钮8和电源指示灯9均设置在电路控制板6上，例如，当电路控制板6接通电源时，电源指示灯9亮起，此时可以电路控制板6可以控制第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13的开启与关闭。具体地，电路控制板6上所包括的开始工作按钮7和停止工作按钮8可以分别为4个，即可以包括第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13分别对应的开始工作按钮7和停止工作按钮8，以实现分别对第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13的控制。

本实施例中包括的电导线4可以为多根，导管2也可以为多根。例如第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13分别对应的工作按钮7和停止工作按钮8，分别通过对应的电导线4与第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13电连接，以实现对第一电磁阀5、第二电磁阀11、空气压缩机1和真空泵13的控制。

空气压缩机1与储水罐10之间通过导管2连接，真空泵13和储水罐10之间也通过导管2连接。储水罐10与试件实验罐15之间也通过导管2连接。进一步地，如图2所示，本实施例中试件实验罐15中还设置有带孔挡板14和出水口开关16。图3为图2所示实施例中的带孔挡板14的结构示意图。如图3所示，该结构的带孔单板14用于放置沥青混凝土实验块S，当雨水在正压力作用冲淋下来时，直接可以通过带孔挡板14上的孔渗入试件实验罐15的下部，结构非常合理，使用非常方便。

本实施例中，具体采用带孔挡板14来放置沥青混凝土实验块S，具体地，带孔挡板14水平设置在试件实验罐15内的中上部，具体位置可以参考上述图1所示实施例的记载，在此不在赘述。本实施例中的出水口开关16设置在试件实验罐15的底部，以在实验结束后，排出雨水，以对雨水中从沥青混凝土实验块S中淋滤出来的有机物或者重金属进行实验分析。

具体地，本实施例中的带孔挡板14与试件实验罐15的罐体内侧壁焊接，并且带孔挡板14与试件实验罐15底面之间的空间体积必须大于或者等于储水罐10的储水体积。

如图2所示，在本实施例中，空气压缩机1与储水罐10之间通过导管2连接，在空气压缩机1与储水罐10之间还设有第一电磁阀5和电接点压力表3，且空气压缩机1和第一电磁阀5分别通过电导线4与设置在电路控制板6表面上的对应的开始工作按钮7和停止工作按钮8连接；真空泵13和储水罐10之间也通过导管2连接，在真空泵13和储水罐10连接之间还设有第二电磁阀11和电接点真空压力表13，且真空泵13和第二电磁阀1也分别通过电导线4与与设置在电路控制板6表面上的对应的开始工作按钮7和停止工作按钮8连接；且储水罐10与试件实验罐15通过导管2连接。

本实施例的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，在整个模拟实验前必须进行气密性检查。即先不加入水的情况先进行模拟储水罐10上面部分的两个导管口必须是可以拆卸的并且保证气密性和一定的孔径，以便正式实验时可以作为开口进行注水.

首先对试件实验罐15周边侧面使用环氧树脂进行密封处理，再用甘油涂抹密封后的试件实验罐15的内侧壁以便保持不透气，盖上试件实验罐15的盖子进行整组实验装置气密性检验，当合格后停止检验。其次打开储水罐10盖子上面的两个开口中的某一个都可，用漏斗将计算好的渗透液即雨水导入储水罐10中，并且合上开口。图4为图2所示实施例中的储水罐的结构示意图。如图4所示，试件实验罐15的周边侧面使用环氧树脂P进行了密封处理，其余结构参见上述实施例的记载，在此不再赘述。

然后便可以利用本实施例的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，模拟实际的沥青混凝土路面雨水的渗透情况。

例如电路控制板6控制第一电磁阀5对应的开始工作按钮7打开，第一电磁阀5开启；第二电磁阀11关闭，空气压缩机1开始工作按钮7打开，空气压缩机1进行加压，储水罐10中的雨水在正压力作用下流入试件实验罐15，并对试件实验罐15中的沥青混凝土实验块进行冲淋。此时是模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的正压力时的雨水渗透情况。当电接点压力表3压力值达到设定值时，按下第一电池阀5对应停止工作按钮8，第一电池阀5关闭。然后电路控制板6控制第二电磁阀11对应的开始工作按钮7打开，第二电磁阀11开启；同时真空泵13对应的工作按钮7打开，真空泵13开始工作，对储水罐10抽真空，使得试件实验罐15中的雨水在负压力作用下流回储水罐10；此时是模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的负压力时的雨水渗透情况。当电接点真空压力表12达到设定真空度时，电路控制板6控制第二电磁阀11对应的停止工作按钮8和真空泵13对应的停止工作按钮8关闭，此时第二电磁阀11和真空泵13停止工作。然后继续控制第一电磁阀5对应的开始工作按钮7打开，空气压缩机1开始工作按钮7打开，空气压缩机1进行加压，模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的正压力时的雨水渗透情况；然后再继续模拟车轮碾压沥青混凝土路面时的负压力时的雨水渗透情况；如此循环工作，直到将储水罐10中的雨水渗透至试件实验罐15中。

本实施例的沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，通过采用上述结构，能够弥补现有的不足，避免了模拟实验当中没有负压情况，不仅能够提供正压情况的模拟，还能够提供负压情况的模拟，能够更加准确和更加符合实际的模拟雨天车轮辗压沥青路面压力的变化情况，从而准确地模拟沥青混凝土路面雨水渗透的现象，为在后续实验中有效地对雨水淋滤出重金属和有机物进行分析提供了有效地基础。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种沥青混凝土路面雨水渗透模拟装置，其特征在于，包括：空气压缩机、电接点压力表、电路控制板、储水罐、第一电磁阀、第二电磁阀、电接点真空压力表、真空泵和试件实验罐；所述储水罐用于放置模拟的雨水，所述试件实验罐的用于放置沥青混凝土实验块；所述空气压缩机与所述储水罐连接，在所述空气压缩机与所述储水罐之间还设有第一电磁阀和电接点压力表；所述真空泵和所述储水罐连接，在所述真空泵和所述储水罐连接之间还设有所述第二电磁阀和所述电接点真空压力表；且所述储水罐与所述试件实验罐连接；所述电路控制板分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述空气压缩机和所述真空泵连接；

所述电路控制板控制所述第一电磁阀开启、第二电磁阀关闭，然后控制所述空气压缩机进行加压，使得所述储水罐中的雨水在正压力作用下流入所述试件实验罐，并对所述沥青混凝土实验块进行冲淋；当所述电接点压力表压力值达到设定值时，所述电路控制板控制所述第一电磁阀关闭；此时所述电路控制板控制所述第二电磁阀开启，然后控制所述真空泵工作，使得所述试件实验罐中的雨水在负压力作用下流回所述储水罐；当所述电接点真空压力表达到设定真空度时，所述电路控制板控制所述真空泵和所述第二电磁阀关闭。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试件实验罐中还设置有带孔挡板和出水口开关，所述带孔挡板水平设置在所述试件实验罐内的中上部，所述出水口开关设置在所述试件实验罐的底部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述带孔挡板与所述试件实验罐的罐体内侧壁焊接，并且所述带孔挡板与所述试件实验罐底面之间的空间体积必须大于或者等于所述储水罐的储水体积。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路控制板上设置有开始工作按钮、停止工作按钮和电源指示灯。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路控制板与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述空气压缩机和所述真空泵通过导线连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气压缩机与所述储水罐之间以及所述真空泵和所述储水罐之间通过导管连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气压缩机的模拟实验设计压强要求P≧0.7MPa，所述电接点压力表的量程P≧0.7MPa。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电接点真空压力表的设定真空度P＝－0.095MPa，且所述电接点真空压力表的量程P≧－0.095MPa。