CN107462505A - 一种用于测试透水路面透水系数的测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置及测试方法，其中测试装置包括水箱，所述水箱内设置三角堰隔离板和试件隔离板；所述三角堰隔离板其上部设置成倒三角口，三角堰隔离板用于将一整个大水箱分割成试件安置区域和测试水流进入区域；所述试件隔离板设置成矩形且与水箱同高，试件隔离板用于将试件安置区域分隔成若干个独立区。本发明方案不仅仅实现了多个试件同一工况下的同时检测，还提高了试件与设备的结合紧密性，避免了试件分次检测，温度、时间、流量等工况差异带来的系统误差及操作误差，从而提高了检测的准确性，方便高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测试路面透水系数的设备及应用该设备的测试方法，特别是一种用于测试透水路面透水系数的测试装置及测试方法。
背景技术
透水路面Pervious pavement就是具有透水性的路面，是采用单一或不连续级配骨料、粘接剂、水、外加剂等按比例经过特定的成型工艺制作的具有连通孔隙的路面。由于透水路面具有透水、保水、减少雨天径流、防洪排涝、净化水质、吸声降噪、缓解城市热岛效应等诸多优点，故近年来透水路面被广泛运用于城市道路主干道、广场、小区、公园、停车场等城市建设中，透水路面一般含有15—25％的贯通孔隙，透水量一般能达到200L/(m2.min)。透水路面的使用效果与透水路面的透水性能有直接关系，而透水系数是评价路面透水性能的重要指标，所以透水系数的测定对透水路面透水性能的研究至关重要。
目前我国对透水路面透水系数的测试主要有两种方法：一种是日本混凝土工学协会推荐的大孔混凝土透水试验方法。这种方法主要参考JISA1218《土壤透水性试验》，试验时采用定水头的方法。根据达西定律测量混凝土的透水系数。另一种方法是采用变化水头的方法，即从一定的水头高度开始，以渗流速度V表示透水混凝土的透水系数。该两种方法的测试结果稳定性以及准确性都不尽如人意。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置及测试方法，其结构简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，能简便对透水路面的透水系数进行测试。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置，包括水箱，水箱内设置三角堰隔离板和试件隔离板；
三角堰隔离板其上部设置成倒三角口，三角堰隔离板用于将一整个大水箱分割成试件安置区域和测试水流进入区域；
试件隔离板4设置成矩形且与水箱同高，试件隔离板用于将试件安置区域分隔成若干个独立区。三角堰隔离板在隔离的同时，其上部的倒三角口，还可以在测试过程中形成系统性误差指示作用，如试件安装区出现非正常的水流通道时，其可以通过倒三角口的水流态势变化直观指示出来，从而及时消除系统误差和故障，保证试验工作的准确性。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置的一种改进，每个独立区内壁还设置有充气气囊。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置的一种改进，每个独立区内壁四周设置有连成一体的充气气囊。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置的一种改进，充气气囊5还设有充气口，充气口连通到充气装置。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置的一种改进，充气口一对一地连通到相应的独立设置的充气装置。
本发明公开的用于测试透水路面透水系数的测试装置的一种改进，测试水流进入区域还设置有若干个进水口，试件安置区域设置有出水口，出水口位置为透水路面试件对应的中心位置，进水口的位置为透水路面试件侧面的中心向水箱进口面的投影位置。
本发明公开的应用该测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一、试件制作：用所测试透水路面的沥青混合料或水泥混凝土，制作透水路面试件10；
步骤二、测试装置的水密性检测，过程如下：
步骤201、不安装试件时测试装置充气气囊的气密性：充气装置与充气口连接，打开充气装置对充气气囊5进行充气，待充气气囊充满后关闭充气装置，观察充气气囊的变化情况；
步骤202、不安装试件时测试装置的密水性：将出水口密封，然后逐渐往进水口进水，使水充满整个测试装置，观察测试装置有无漏水现象；
步骤三：试件安装；过程如下：
步骤301、将制作好的透水路面试件安装于试件安置区域内的独立区，透水路面试件的侧面中心的垂直投影与出水口中心重合；
步骤302、打开充气装置对充气气囊进行充气，待充气气囊与透水路面试件紧密贴合后，关闭充气装置停止对充气气囊的充气，观察充气气囊3min，若充气气囊充气程度无变化且与透水路面试件紧密贴合，则表示充气气囊充气与透水路面试件紧密贴合后气密性良好；
步骤四：相关尺寸测量：确定出透水路面试件的截面面积S，测量进水口与出水口的水平距离L。
步骤五：水头高差测量：
步骤501:进水口与灌水装置连接；检查确认整个透水路面透水系数测试装置是否处于水平状态，若不处于水平状态则调整位置直到出于水平位置为止；
步骤502:打开灌水装置，并且将进水速度调到相同的流速；待水流进入区域的水头高度h1与透水路面试件安放的独立区的水头高度h2达到平衡状态时记录此时的水头高度；
步骤六：流量测量；流量计算公式为:[Q＝达到平衡后t1到t2的出水量q/(t1-t2)]：
步骤601：时间变化△t及变化时间段内出水量q的测量，待水流进入区域的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时，此时开始启动时间记录表，开始记录的时刻为t1，记录结束时刻为t2，确定出水口排放的水量q；
步骤602:计算流量值，流量根据如下公式进行计算：
流量计算公式为：Q＝q/(t1-t2)；
步骤七：透水路面透水系数的确定，根据公式KT＝LQ/h1-h2S,该透水路面透水系数测试装置设置有n个透水路面试件的独立区，测量出同一种透水路面n个透水路面试件10的透水系数，分别记为KT1、KT2...KTn，将测定的透水路面试件10的透水系数取n个透水试件透水系数测量结果的平均值，透水路面透水系数测定的最终结果计算公式为：KT＝(KT1+KT2+...+KTn)/n。
本发明公开的应用该测试装置的测试方法的一种改进，步骤502中进水口进水速率为30～1000L·s-1。
具体地讲：为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：一种透水路面透水系数测试装置，包括水箱，的水箱内设置三角堰隔离板和试件隔离板，三角堰隔离板用于将一整个大水箱分割成不同的部分，的三角堰隔离板其上部设置成倒三角口，试件隔离板用于将分隔试件，试件隔离板设置成矩形与水箱同高。
上述的一种透水路面透水系数的测试装置，水箱经设置三角堰隔离板后将水箱分割成试件安置区域和测试水流进入区域。试件安置区域经设置试件隔离板后将试件安置区域分隔成三个试件安置区域，分别为试件安置区域、试件安置区域、试件安置区域，试件安置区域用来安置透水路面试件。
上述的一种透水路面透水系数的测试装置，水箱、三角堰隔离板、试件、件隔离板所用材料为有机玻璃。
上述的一种透水路面透水系数的测试装置，每个试件安置区域内壁四周都用连成一体的充气气囊包围。的充气气囊都设有充气口，并且搭配有相应的充气装置。
上述的一种透水路面透水系数的测试装置，测试水流入区域设置有三个进水口，的试件安置区域设置有出水口。出水口位置为透水路面试件对应的中心位置，进水口的位置为透水路面试件侧面的中心向水箱进口面的投影位置。
上述的一种透水路面透水系数的测试装置，出水口正下方放置有量筒，的量筒的量程为100-1000L；进水口测试时与灌水装置连接；流量测量时需要用到时间记录表用来测定时间。
同时本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好、测定结果准确的透水路面透水系数测定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、试件制作：用所测试透水路面沥青混合料或水泥混凝土，制作透水路面测试试件，试件底面尺寸略小于试件安装区域底面尺；
步骤二、测试装置的水密性检测，过程如下：
步骤201、不安装试件时测试装置气囊的气密性：充气装置与充气口连接，打开充气装置对气囊进行充气，待气囊充满后关闭充气装置，观察气囊的变化情况，3min后若无变化则确定气囊无漏孔，则其具有良好的气密性。
步骤202、不安装试件时测试装置的密水性：用关闭水口阀门进行密封，然后逐渐往测试进水口进水，使水充满整个测试装置，观察测试装置有无漏水现象，若无漏水现象则该测试装置不漏水，具有良好的水密性。
步骤三：试件安装；过程如下：
步骤301、将制作好的透水路面试件安装于透水测试安置区域，注意透水路面试件的形心垂直投影要与出水口中心重合。
步骤302、打开充气装置对气囊进行充气，待气囊与透水试件紧密贴合后，关闭充气装置停止对气囊的充气，观察气囊3min，3min后若气囊充气程度无变化且与透水试件紧密贴合，则表示充气气囊与透水路面试件紧密贴合后气密性良好。气囊在这里与试件紧密贴合，可以起到平衡和固定的作用，同时通过对气囊中压力控制，从而使试件在测试过程中获得稳定的测试环境，有利于提高批次间数据稳定性。另外，气囊还可以通过自身的气体弹性作用以及密闭作用，从而在测试过程中尽可能地降低了测试干扰因素(如水流冲击震动带来的流水缝隙、偏心；密闭性导致的误差等)，从而使得试件的测试获得了明显的准确性提升。
步骤四：相关尺寸测量：透水路面试件尺寸是根据道路技术规范要求来制作的模具尺寸即为透水路面试件尺寸并且确定出透水试件的截面面积S，测量进水口与出水口的水平距离L。
步骤五：水头高差测量；过程如下：
步骤501:进水口与灌水装置连接，并且要确保三个进水口都与灌水装置连接紧密；在出水口下方准备好量筒，便于测量流量Q；检查确认整个透水路面透水系数测试装置是否处于水平状态，若不处于水平状态则调整位置直到出于水平位置为止。
步骤502:打开灌水装置，并且将三个灌水装置的进水速度调到相同的流速，注意水流速度要适中不能过急也不能过缓；待水流进入区域的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时记录此时的水头高度，注意：三个透水路面试件虽然都是属于同一种试件，但是其水头达到平衡状态的时间及水头会有微小的差距，所以要注意仔细观察。
步骤六：流量测量；流量计算公式为:[Q＝达到平衡后t1到t2的出水量q/t1-t2],测量过程如下：
步骤601：时间变化△t及变化时间段内出水量q的测量，待水流进入区域的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时，此时开始启动时间记录表，开始记录的时刻为t1，记录结束时刻为t2，出水口排放的水量q由安置在出水口处的量筒进行量取。
步骤602:计算流量值，流量根据如下公式进行计算。
流量计算公式为：Q＝q/(t1-t2)。
步骤七：透水路面透水系数的确定，根据公式KT＝LQ/h1-h2S,该透水路面透水系数测试装置设置有三个透水路面试件的安置区域，故可以同时测量出同一种透水路面三个透水试件的透水系数，分别记为KT1、KT2、KT3，最后进行测定结果整理，则测定的透水路面试件的透水系数取三个透水试件透水系数测量结果的平均值，透水路面透水系数测定的最终结果计算公式为：KT＝(KT1+KT2+KT3)/3。
上述方法，步骤一中制作透水路面试件时，先在实验室内对透水路面试件进行制备，所制备透水路面试件的制备方法均与所测试透水路面的实际生产方法相同；步骤四中的截面面积为透水路面试件水平方向的截面面积，步骤四中进行透水试件截面面积确定时，虽然透水路面试件是根据一定尺寸模具制作的，但实际操作中不一定与模具尺寸完全相同存在一定偏差，故需要再对透水路面试件的上表面和下表面进行测量，取其上表面和下表面的平均值作为透水路面试件的截面面积S。
上述方法，步骤七中进行测定结果整理时，根据三个透水立面试件测定得到的路面透水系数数据，利用平均值法得出透水系数最终的测定结果。
上述方法，步骤一中试件制作时使用模具进行成型制作，模具尺寸为【30×30×5】；
步骤302中气囊尺寸为【30×30×5.5】，气囊数量为3个；
步骤502中进水口进水速率为【30～1000L·s-1】；
步骤601中量筒的容量为【100～1000】。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用的透水路面透水系数测定装置结构简单、设计合理且投入成本较低。
2、使用操作简便、测试结果准确且使用效果好，为透水路面透水系数的测定提供准确的试验数据。
3、所采用的透水路面透水系数的测定方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好、测试结果准确，能简便对透水路面的透水系数进行测定。
4、实用价值高，在模拟实际工程中透水路面的透水状况的同时，能在室内试验条件下简单、有效地测定透水路面的透水系数，尤其能为透水路面透水性能的模型建立原始数据，为推广透水路面使用提供可靠的数据支撑。该装置能够保证多个如三个试件在相同的条件下同时进行试验，保证了结果的准确性，此时气囊的设置有利于保证多个试件都能获得一致的测试环境，与现有的透水系数测试设备(相关系数约0.90)相比，本方案的批次间产品的相关系数达到了0.99。同时，所采用的测试方法简易可行，可为建立透水路面透水系数的数据模型提供原始数据，从而精确评估透水路面的透水性能。
5、适用面广，能简便、准确测定出透水路面的透水系数，并且也能有效适用于测定普通路面的透水系数。
附图说明
图1为本发明所采用透水路面透水系数测试装置的正视图。
图2为本发明所采用透水路面透水系数测试装置的俯视图。
图3为本发明所采用透水路面透水系数测试装置的侧视图。
图4为三角堰隔离板示意图
图5试验步骤示意图
附图标记说明：
1水箱； 2三角堰隔离板； 3试件安置区域
4试件隔离板； 5充气气囊； 6进水口
7出水口； 8测试水流进入区域； 10透水路面试件
12充气口； 13时间记录表 14阀门
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
本实施例中用于测试透水路面透水系数的测试装置，包括水箱，水箱1内设置三角堰隔离板2和试件隔离板4；
三角堰隔离板2其上部设置成倒三角口，三角堰隔离板2用于将一整个大水箱分割成试件安置区域3和测试水流进入区域8；
试件隔离板4设置成矩形且与水箱同高，试件隔离板4用于将试件安置区域3分隔成若干个独立区，如分隔为2个独立区、3个独立区或者3个以上的独立区，从而在操作时在每个独立区内可以放置一个透水路面试件。
实施例2
与实施1相区别的，每个独立区内壁还设置有充气气囊5。
实施例组3
本组为与上述任一实施例的区别如下而得到的：每个独立区内壁四周设置有连成一体的充气气囊5。
实施例组4
本组为与上述任一实施例的区别如下而得到的：充气气囊5还设有充气口12，充气口12连通到充气装置。
实施例组5
本组为与上述任一实施例的区别如下而得到的：充气口12一对一地连通到相应的独立设置的充气装置。
实施例组6
本组为与上述任一实施例的区别如下而得到的：测试水流进入区域8还设置有若干个进水口6，试件安置区域3设置有出水口7，出水口7位置为透水路面试件对应的中心位置，进水口6的位置为透水路面试件侧面的中心向水箱1进口面的投影位置。
实施例7
本实施例的应用该测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一、试件制作：用所测试透水路面的沥青混合料或水泥混凝土，制作透水路面试件(10)；
步骤二、测试装置的水密性检测，过程如下：
步骤201、不安装试件时测试装置充气气囊5的气密性：充气装置与充气口12连接，打开充气装置对充气气囊5进行充气，待充气气囊充5满后关闭充气装置，观察充气气囊5的变化情况；
步骤202、不安装试件时测试装置的密水性：将出水口7密封，然后逐渐往进水口6进水，使水充满整个测试装置，观察测试装置有无漏水现象；
步骤三：试件安装；过程如下：
步骤301、将制作好的透水路面试件10安装于试件安置区域3内的独立区，透水路面试件10的侧面中心的垂直投影与出水口7中心重合；
步骤302、打开充气装置对充气气囊5进行充气，待充气气囊5与透水路面试件10紧密贴合后，关闭充气装置停止对充气气囊5的充气，观察充气气囊3min，若充气气囊5充气程度无变化且与透水路面试件10紧密贴合，则表示充气气囊5充气与透水路面试件10紧密贴合后气密性良好；
步骤四：相关尺寸测量：确定出透水路面试件的截面面积S，测量进水口6与出水口7的水平距离L。
步骤五：水头高差测量：
步骤501:进水口6与灌水装置连接；检查确认整个透水路面透水系数测试装置是否处于水平状态，若不处于水平状态则调整位置直到出于水平位置为止；
步骤502:打开灌水装置，并且将进水速度调到相同的流速；待水流进入区域8的水头高度h1与透水路面试件安放的独立区的水头高度h2达到平衡状态时记录此时的水头高度；
步骤六：流量测量；流量计算公式为:[Q＝达到平衡后t1到t2的出水量q/t1-t2]：
步骤601：时间变化△t及变化时间段内出水量q的测量，待水流进入区域8的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时，此时开始启动时间记录表13，开始记录的时刻为t1，记录结束时刻为t2，确定出水口排放的水量q；
步骤602:计算流量值，流量根据如下公式进行计算：
流量计算公式为：Q＝q/(t1-t2)；
步骤七：透水路面透水系数的确定，根据公式KT＝LQ/h1-h2S,该透水路面透水系数测试装置设置有n个透水路面试件的独立区，测量出同一种透水路面n个透水路面试件10的透水系数，分别记为KT1、KT2...KTn，将测定的透水路面试件10的透水系数取n个透水试件透水系数测量结果的平均值，透水路面透水系数测定的最终结果计算公式为：KT＝(KT1+KT2+...+KTn)/n，这里的n可以为1,2,3...自然数。
实施例8
与实施例7相区别的，步骤502中进水口6进水速率为30～1000L·s-1。
以下通过一个实施例具体地阐述本发明的优势之处，具体要求参照《沥青与沥青混合料试验规程》、《公路工程技术规范》、《城市道路技术规范》等：
如图1、图2、图3所示的一种透水路面透水系数测试装置，包括水箱1，水箱内设置三角堰隔离板2和试件隔离板4，三角堰隔离板2用于将一整个大水箱分割成不同的部分，的三角堰隔离板2其上部设置成倒三角口，试件隔离板4用于分隔试件安置区域3为若干个独立区，试件隔离板4设置成矩形与水箱同高。
本实施例中，采用的三角堰隔离板2和试件隔离板4通过特定的组合形式将水箱分隔成不同区域，隔离板及水箱均采用有机玻璃作为材料，连接时采用的粘接胶水为三氯甲烷胶水，各个隔离板切割采用激光切割的方法进行切割,且三角堰隔离板2的三角堰处设置水位变化指示刻度，且单位刻度为cm。图4所示的三角堰隔离板2的尺寸为【96×10×0.2】。
如图1、图2、图3所示，水箱1经设置三角堰隔离板2后将水箱分割成试件安置区域3和测试水流进入区域8。的试件安置区域3经设置试件隔离板后将试件安置区域分隔成三个试件安置区域，分别为试件安置区域1、试件安置区域2、试件安置区域3，试件安置区域3用来安置透水路面测试试件10。
本实施例中，试件安置区域尺寸为【100×50×20】，透水路面试件在特定的模具中成型，模具的尺寸为【30×30×5】，测试水流进入区域(8)设置水位变化指示刻度，且单位刻度为cm。
本实施例中，每个试件安置区域3内壁四周都用连成一体的充气气囊5包围。充气气囊5都设有充气口12，并且搭配有相应的充气装置。
本实施例中，充气气囊5及相应搭配的充气装置为厚度0.1cm
本实施例中，测试水流入区域8设置有三个进水口6，的试件安置区域3设置有出水口7。的出水口7位置为透水路面试件对应的中心位置，的进水口6的位置为透水路面试件侧面的中心向水箱1进口面的投影位置。
本实施案例中，进水口6与出水口7的管径相同，且管径都为2.5cm
本实施例中，出水口7正下方放置有量筒；进水口6测试时与灌水装置12连接；流量测量时需要用到时间记录表13用来测定时间。
本案例实施中，量筒的量程为100～1000，灌水装置12为自来水龙头。
本实施例中，透水系数测定元件和灌水装置12、量筒组成透水系数测定装置。
如图5所示的一种透水路面透水系数测定方法，包括以下步骤：
步骤一、试件制作：用所测试透水沥青混合料或水泥混凝土，制作透水路面试件10。
本实施例中，步骤一中试件底面尺寸略小于试件安装区域底面尺；制作透水路面试件10时，先在实验室内对所测透水路面试件进行制备，所制备透水路面试件的制备方法与所测试透水路面的实际生产方法相同，且三个试件尺寸及制作方法完全相同。
并且，所制作的透水路面试件10为30×30×5车辙板试样。
步骤二、测试装置的水密性检测，过程如下：
步骤201、不安装试件时测试装置充气气囊5的气密性：充气装置与充气口12连接，打开充气装置对充气气囊5进行充气，待充气气囊5充满后关闭充气装置，观察充气气囊5的变化情况，3min后若无变化则确定气囊5无漏孔，则其具有良好的气密性。
步骤202、不安装试件时测试装置的密水性：关闭出水口7的阀门14进行密封，然后逐渐往测试进水口6进水，使水充满整个测试装置，观察测试装置有无漏水现象，若无漏水现象则该测试装置不漏水，具有良好的水密性。
步骤三：试件安装；过程如下：
步骤301、将制作好的透水路面试件10安装于透水路面测试试件的试件安置区域3，注意透水路面试件10的形心垂直投影要与出水口7中心重合。
步骤302、打开充气装置对气囊5进行充气，待气囊5与透水路面试件10紧密贴合后，关闭充气装置停止对气囊5的充气，观察气囊5，3min后若气囊5充气程度无变化且与透水路面试件10紧密贴合，则表示气囊5充气与透水路面试件10紧密贴合后气密性良好。
步骤四：相关尺寸测量：透水路面试件10尺寸是根据模具来制作的，模具尺寸即为透水路面试件10的尺寸并且确定出透水路面试件的截面面积S，测量进水口6与出水口7的水平距离L。
步骤五：水头高差测量；过程如下：
步骤501:进水口6与灌水装置12连接，并且要确保三个进水口6都与灌水装置12连接紧密；在三个出水口下方准备好量筒，便于测量流量Q；检查确认整个透水路面试件的透水系数测试装置是否处于水平状态，若不处于水平状态则调整位置直到出于水平位置为止。
步骤502:打开灌水装置12，并且将三个灌水装置的进水速度调到相同的流速，注意水流速度要适中不能过急也不能过缓；待水流进入区域8的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时记录此时的水头高度，注意：三个透水路面试件虽然都是属于同一种试件，但是其水头达到平衡状态的时间及水头会有微小的差距，所以要注意仔细观察。
步骤六：流量测量；流量计算公式为:[Q＝达到平衡后t1到t2的出水量q/t1-t2],测量过程如下：
步骤601：时间变化△t及变化时间段内出水量q的测量，待水流进入区域(8)的水头高度h1与透水混凝土试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时，此时开始启动时间记录表13，开始记录的时刻为t1，记录结束时刻为t2，出水口排放的水量q由安置在出水口(7)处的量筒进行量取。
步骤602:计算流量值，流量根据如下公式进行计算。
流量计算公式为：Q＝q/(t1-t2)。
步骤七：透水路面透水系数的确定，根据公式KT＝LQ/h1-h2S,该透水路面透水系数测试装置设置有三个透水路面试件的安置区域(3)，故可以同时测量出同一种透水路面三个透水试件(10)的透水系数，分别记为KT1、KT2、KT3，最后进行测定结果整理，则测定的透水路面试件(10)的透水系数取三个透水试件透水系数测量结果的平均值，透水路面透水系数测定的最终结果计算公式为：KT＝(KT1+KT2+KT3)/3。
本实施例中，步骤四中的截面面积为透水路面试件水平方向的截面面积，步骤四中进行透水路面试件截面面积确定时，虽然透水路面试件是根据一定尺寸模具制作的，但实际操作中不一定与模具尺寸完全相同存在一定偏差，故需要再对透水路面试件的上表面和下表面进行测量，取其上表面和下表面的平均值作为透水路面试件的截面面积S。
本实施例中，步骤七中进行测定结果整理时，根据三个透水路面试件测定得到的透水系数数据，利用平均值法得出透水系数最终的测定结果。
实际测试时，步骤302中气囊尺寸为【30×30×5.5】，气囊数量为3个；
步骤502中进水口进水速率为【30～1000L·s-1】；
步骤601中量筒的容量为【100～1000L】。
步骤601中需要对出水量q及时间变化△t进行测量，需对t1、t2进行记录，其中t1＝3分钟到5分钟，t2＝30分钟到45分钟；q＝100～1000。三个试件同一工况下的测量数据，避免了单个试件多次检测时，温度、时间、流量等工况差异带来的系统误差及操作误差，检测结果准确高效。
在上述实验中以30个试件，每一批3个，分批次进行重复试验，测试透水系数，同一批次取平均值，测试结果均满足前述技术规范的要求。
如表1所示，列举不同规格的样品检测结果为：
可见，本发明方案经过与现有的检测手段相比，所有产品和方案效果均满足：效率提升250％以上，批次间检测精度维持在98％以上的稳定性，并且样品检测结果的关联性R2＞99％。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于测试透水路面透水系数的测试装置，包括水箱，所述水箱(1)内设置三角堰隔离板(2)和试件隔离板(4)；
所述三角堰隔离板(2)其上部设置成倒三角口，三角堰隔离板(2)用于将一整个大水箱分割成试件安置区域(3)和测试水流进入区域(8)；
所述试件隔离板(4)设置成矩形且与水箱同高，试件隔离板(4)用于将试件安置区域(3)分隔成若干个独立区。
2.根据权利要求1所述的用于测试透水路面透水系数的测试装置，其特征在于：所述每个独立区内壁还设置有充气气囊(5)。
3.根据权利要求2所述的用于测试透水路面透水系数的测试装置，其特征在于：所述每个独立区内壁四周设置有连成一体的充气气囊(5)。
4.根据权利要求2或3所述的用于测试透水路面透水系数的测试装置，其特征在于：所述充气气囊(5)还设有充气口(12)，所述充气口(12)连通到充气装置。
5.根据权利要求4所述的用于测试透水路面透水系数的测试装置，其特征在于：所述充气口(12)一对一地连通到相应的独立设置的充气装置。
6.根据权利要求1所述的用于测试透水路面透水系数的测试装置，其特征在于：所述测试水流进入区域(8)还设置有若干个进水口(6)，所述试件安置区域(3)设置有出水口(7)，所述出水口(7)位置为透水路面试件对应的中心位置，所述进水口(6)的位置为透水路面试件侧面的中心向水箱(1)进口面的投影位置。
7.一种应用该测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一、试件制作：用所测试透水路面的沥青混合料或水泥混凝土，制作透水路面试件(10)；
步骤二、测试装置的水密性检测，过程如下：
步骤201、不安装试件时测试装置充气气囊(5)的气密性：充气装置与充气口(12)连接，打开充气装置对充气气囊(5)进行充气，待充气气囊充(5)满后关闭充气装置，观察充气气囊(5)的变化情况；
步骤202、不安装试件时测试装置的密水性：将出水口(7)密封，然后逐渐往进水口(6)进水，使水充满整个测试装置，观察测试装置有无漏水现象；
步骤三：试件安装；过程如下：
步骤301、将制作好的透水路面试件(10)安装于试件安置区域(3)内的独立区，透水路面试件(10)的侧面中心的垂直投影与出水口(7)中心重合；
步骤302、打开充气装置对充气气囊(5)进行充气，待充气气囊(5)与透水路面试件(10)紧密贴合后，关闭充气装置停止对充气气囊(5)的充气，观察充气气囊(5)3min，若充气气囊(5)充气程度无变化且与透水路面试件(10)紧密贴合，则表示充气气囊(5)充气与透水路面试件(10)紧密贴合后气密性良好；
步骤四：相关尺寸测量：确定出透水路面试件的截面面积S，测量进水口(6)与出水口(7)的水平距离L。
步骤五：水头高差测量：
步骤501:进水口(6)与灌水装置连接；检查确认整个透水路面透水系数测试装置是否处于水平状态，若不处于水平状态则调整位置直到出于水平位置为止；
步骤502:打开灌水装置，并且将进水速度调到相同的流速；待水流进入区域(8)的水头高度h1与透水路面试件安放的独立区的水头高度h2达到平衡状态时记录此时的水头高度；
步骤六：流量测量；流量计算公式为:[Q＝达到平衡后t1到t2的出水量q/t1-t2]：
步骤601：时间变化△t及变化时间段内出水量q的测量，待水流进入区域(8)的水头高度h1与透水路面试件安放区域的水头高度h2达到平衡状态时，此时开始启动时间记录表(13)，开始记录的时刻为t1，记录结束时刻为t2，确定出水口排放的水量q；
步骤602:计算流量值，流量根据如下公式进行计算：
流量计算公式为：Q＝q/(t1-t2)；
步骤七：透水路面透水系数的确定，根据公式KT＝LQ/h1-h2S,该透水路面透水系数测试装置设置有n个透水路面试件的独立区，测量出同一种透水路面n个透水路面试件(10)的透水系数，分别记为KT1、KT2...KTn，将测定的透水路面试件(10)的透水系数取n个透水试件透水系数测量结果的平均值，透水路面透水系数测定的最终结果计算公式为：KT＝(KT1+KT2+...+KTn)/n。
8.根据权利要求7所述的应用该测试装置的测试方法，其特征在于：步骤502中进水口(6)进水速率为30～1000L·s-1。
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