CN108458958A - 一种透水路面透水系数测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种透水路面透水系数测试装置及测试方法。涉及透水路面透水系数检测领域，具体涉及一种透水路面透水系数测试装置及测试方法。提供了一种结构简单，方便加工，提高测试稳定性的透水路面透水系数测试装置及测试方法。包括量筒、透明筒和密封环，所述量筒和透明筒连通且上下设置，所述量筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，所述量筒的筒径小于透明筒的筒径，所述密封环的顶面设有环形槽，所述透明筒设在环形槽内；还包括透水机构，所述透水机构可拆卸连接在透明筒内。本发明中的透水系数试验方法非常适合透水系数较大的路面，尤其是“透水砖+缝隙透水”的透水路面，测试操作方便。

Description

一种透水路面透水系数测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及透水路面透水系数检测领域，具体涉及一种透水路面透水系数测试装置及测试方法。

背景技术

采用透水路面解决雨水和地下水之间的回补和释放是海绵城市道路建设的重要途径之一。道路利用透水砖铺设后，一方面能够增加城市可透水、透气面积，调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现象”。同时，可以充分利用雨、雪降水，增大地表相对湿度，补充城区日益枯竭的地下水资源，发挥透水性路基的“蓄水池”功能。

透水系数是评价透水路面透水能力的重要指标。目前测试透水路面透水系数的方法主要有三种：一是取芯法，一般取直径75mm的芯柱进行测试，这种方法取芯过程中容易扰动芯体中的实际被堵塞的杂质，且芯体体积较小，所取芯体不能代表整体路面的透水性能，而且该方法对测试用水的要求较高，需要采用真空装置和无气水；二是依据标准DB11T775-2010《透水混凝土路面技术规程》中附录B透水混凝土路面透水性试验方法进行测试，试验装置为上部量筒与底座通过的细管相连接，这种方法较适用于透水系数较小的透水路面，对于透水系数较大的路面，尤其是“透水砖+缝隙透水”的透水路面，的细管远远不能保证路面有水持续下渗，而且内径为150mm的底座不能涵盖一定数量的透水砖和缝隙，即测试点没有代表性，显然也不合适；三是按照美国标准ASTM C1781/1781M-15《块材透水路面结构系统的渗透率测试方法》进行测试，倒水后会存在从透水环的边沿进行冲击从而流出，而且水位不好控制，操作不方便，测试不准确。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，方便加工，提高测试稳定性的透水路面透水系数测试装置及测试方法。

本发明的技术方案是：包括量筒、透明筒和密封环，所述量筒和透明筒连通且上下设置，所述量筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，所述量筒的筒径小于透明筒的筒径，所述密封环的顶面设有环形槽，所述透明筒设在环形槽内；

还包括透水机构，所述透水机构可拆卸连接在透明筒内。

所述透水机构包括水筒和一对导杆，所述水筒的顶、底部开口，所述水筒上设有一对导孔，所述导杆一一对应设在导孔内，

所述透明筒的顶壁设有定位槽，所述导杆位于定位槽内，所述水筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，

所述导杆的底端套设有弹簧，所述弹簧位于水筒的下方。

所述水筒上设有若干透水孔。

所述透水机构包括透水筒一，所述透水筒一的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒一的上部设有若干透水孔，所述透水筒一的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒一的顶面设有定位柱，所述透明筒的顶壁设有定位槽，所述定位柱位于定位槽内。

所述透水机构包括透水筒二，所述透水筒二的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒二的上部设有若干透水孔，所述透水筒二的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒二的顶部边缘设有环状的透水板，所述透水板上设有若干透水孔，所述透水板的外侧设有一对嵌环，所述透明筒的内壁设有嵌块，所述嵌块适配地设在嵌环内；

所述透水机构包括透水筒三，所述透水筒三的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒三的上部设有若干透水孔，所述透水筒三的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒三的顶部两侧设有柔性定位块，所述透明筒的内壁设有嵌槽，所述定位块位于嵌槽内。

所述量筒的高度不大于200mm，量筒外壁由上至下设有刻度线；

所述透明筒的内径大于250mm，高度小于20mm。

所述透明筒的顶部连通设有排气管。

一种透水路面透水系数测试装置的测试方法，包括以下步骤：

1)安置；先放置密封环，密封环的圆圈内应包括至少两个以上的十字缝隙或在砖块制造成型时预留的下渗开孔；再将透水机构放置在透明筒内，将透明筒放置在密封环的环形槽内；

2)预湿；把水倒入量筒内，倒水时应冲落在砖块上，倒水时的出水口高度最高不要超过路表面250mm；

3)测试；测试应当在完成预湿后的2分钟内开始，把水快速倒入量筒内，待水面下降至刻度V₁时，立即开动秒表，至水面下降至刻度V₂时为止，记录测试时间t，然后计算透水系数K_T；

所述透水系数K_T的计算公式如下：

式中：

k_T——温度为T时的路面透水系数，单位为毫米每秒；

V₁——第一次读数时的水量，单位为毫升；

V₂——第二次读数时的水量，单位为毫升；

A——测试装置所包围的透水路面的面积，单位为平方毫米；

t——水面下降所记录的时间，单位为秒。

4)清理；测试工作完成后，把路表面上清理干净，目测检查测试区域路面的清洁程度。

本发明在工作中，选取涵盖一定面积的透水砖和缝隙作为测试点，测试点可代表整个透水路面的透水性能，将密封环放置在测试点上，通过将透明筒和量筒连为一体，透水机构放置在透明筒内，再将透明筒放置在环形槽内，最后，通过对量筒内进行倒水，用于测试。由于量筒的筒径小于透明筒的筒径，设置透水机构，起到对量筒内的倒水分散，均布倒入测试点；同时，起到避免对密封环的冲击，提高密封性。

本发明中的透水系数试验方法非常适合透水系数较大的路面，尤其是“透水砖+缝隙透水”的透水路面，测试操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的俯视图，

图3是本发明实施例一的结构示意图，

图4是本发明实施例二的结构示意图，

图5是本发明实施例三的结构示意图，

图6是图5中M处的局部放大图，

图7是本发明实施例四的结构示意图，

图8是透明筒三的结构示意图；

图中1是量筒，2是透明筒，3是密封环，30是环形槽，

401是水筒，4010是导孔，402是导杆，403是定位槽，404是弹簧，

411是透水筒一，4110是透水孔，412是定位柱，413是定位槽，

421是透水筒二，4210是透水孔一，422是透水板，4220是透水孔二，423是嵌环，424是嵌块，

431是透水筒，4310是透水孔，432是定位块，433是嵌槽，

5是排气管，6是缝隙，7是砖块。

具体实施方式

本发明如图1-8所示，包括量筒1、透明筒2和密封环3，所述量筒和透明筒连通且上下设置，所述量筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，所述量筒的筒径小于透明筒的筒径，所述密封环3的顶面设有环形槽30，所述透明筒设在环形槽内；

还包括透水机构，所述透水机构可拆卸连接在透明筒内。

本发明在工作中，选取涵盖一定面积的透水砖和缝隙作为测试点，测试点可代表整个透水路面的透水性能，将密封环放置在测试点上，通过将透明筒和量筒连为一体，透水机构放置在透明筒内，再将透明筒放置在环形槽内，最后，通过对量筒内进行倒水，用于测试。由于量筒的筒径小于透明筒的筒径，设置透水机构，起到对量筒内的倒水分散，均布倒入测试点；同时，起到避免对密封环的冲击，提高密封性。

量筒和透明筒，只需对现有尺寸的玻璃或亚克力圆管进行简单切割粘接即可，加工非常方便。

如图3所示，本发明的第一种实施方式为：所述透水机构包括水筒401和一对导杆402，所述水筒的顶、底部开口，所述水筒上设有一对导孔4010，所述导杆一一对应设在导孔内，

所述透明筒的顶壁设有定位槽403，所述导杆位于定位槽内，所述水筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，

所述导杆的底端套设有弹簧404，所述弹簧位于水筒的下方。

透水机构包括水筒和一对导杆，一对导杆位于定位槽内，而且，导杆位于水筒的导孔内，起到对水筒的导向的作用，同时，水筒的下方设置弹簧；这样，量筒内的倒水可从水筒的上方和下方进行分散，减少对密封环的冲击。

所述水筒上设有若干透水孔。进一步，提高水筒的透水性，便于均布倒入测试点内。

如图4所示，本发明的第二种实施方式为：所述透水机构包括透水筒一411，所述透水筒一的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒一的上部设有若干透水孔4110(即设在上部的环面上)，所述透水筒一的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒一的顶面设有定位柱412，所述透明筒的顶壁设有定位槽413，所述定位柱位于定位槽内。

工作中，通过将定位柱设在定位槽内，起到对透水筒一进行定位，使得倒水一方面，从透水筒一内进入测试点，另一方面，由于透水筒一上部呈锥台状，从透水筒一上部溢出，进行分散透水，减少对密封环的冲击，提高透水可靠性。

透水筒一上设有若干透水孔，提高分散性。透水筒一的内径(即上部内径和下部内径)均大于量筒的筒径。

如图5-6所示，本发明的第三种实施方式为：所述透水机构包括透水筒二421，所述透水筒二的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒二的上部设有若干透水孔(即环面上设有透水孔一4210)，所述透水筒二的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒二的顶部边缘设有环状的透水板422，所述透水板上设有若干透水孔(即透水孔二4220)，所述透水板的外侧设有一对嵌环423，所述透明筒的内壁设有嵌块424，所述嵌块适配地设在嵌环内；

工作中，通过将透水筒二放置在透明筒内进行旋转动作，使得嵌块连接在嵌环内，起到固定透明筒，在倒水时，起到“下压”透明筒，使得透明筒和密封环之间密封可靠。

倒水时，一方面，从透水筒二内进入测试点，另一方面，由于透水筒二上部呈锥台状，透水筒二的顶部设有透水板，倒水从透水筒二上部溢出至透水板上，透水板上设有透水孔，起到分散透水，减少对密封环的冲击，提高透水可靠性。

透水筒二的内径(即上部内径和下部内径)均大于量筒的筒径。

如图7-8所示，本发明的第四种实施方式为：所述透水机构包括透水筒三431，所述透水筒三的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒三的上部设有若干透水孔4310(即设置在上部的环面上)，所述透水筒三的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒三的顶部两侧设有柔性定位块432，所述透明筒的内壁设有嵌槽433，所述定位块位于嵌槽内。

工作中，通过将透水筒三放置在透明筒内，柔性定位块放置于嵌槽内，起到固定透明筒，在倒水时，起到“下压”透明筒，使得透明筒和密封环之间密封可靠。

倒水时，一方面，从透水筒三内进入测试点，另一方面，由于透水筒三上部呈锥台状，倒水从透水筒三上部溢出，由于透水筒三的上部设有透水孔，起到分散透水，减少对密封环的冲击，提高透水可靠性。

透水筒三的内径(即上部内径和下部内径)均大于量筒的筒径。

所述量筒的高度不大于200mm，量筒外壁由上至下设有刻度线；

所述透明筒的内径大于250mm，高度小于20mm。

量筒的高度是为了限制倒水时的高度，达到降低对路面缝隙和开孔处的扰动；透明筒限制内径和高度，可以保证测试点表面持续有水下渗。

所述透明筒的顶部连通设有排气管5。便于倒水时，起到对透明筒内的排气。

一种透水路面透水系数测试装置的测试方法，包括以下步骤：

1)安置；先放置密封环，密封环的圆圈内应包括至少两个的十字缝隙6或在砖块7制造成型时预留的下渗开孔；再将透水机构放置在透明筒内，将透明筒放置在密封环的环形槽内；

2)预湿；把水倒入量筒内，倒水时应冲落在砖块上，倒水时的出水口高度最高不要超过路表面250mm；

3)测试；测试应当在完成预湿后的2分钟内开始，把水快速倒入量筒内，待水面下降至刻度V₁时，立即开动秒表，至水面下降至刻度V₂时为止，记录测试时间t，然后计算透水系数K_T；

所述透水系数K_T的计算公式如下：

式中：

k_T——温度为T时的路面透水系数，单位为毫米每秒(mm/s)；

V₁——第一次读数时的水量，单位为毫升(ml)；

V₂——第二次读数时的水量，单位为毫升(ml)；

A——测试装置所包围的透水路面的面积，单位为平方毫米(mm²)；

t——水面下降所记录的时间，单位为秒(s)。

4)清理；测试工作完成后，把路表面上清理干净，目测检查测试区域路面的清洁程度。

具体应用时，包括透明筒和透明量筒，量筒与透明筒相连接成为一个上下通体。透明筒可以为圆柱状，内径290mm，高度15mm。带刻度线透明量筒高度200mm，内径80mm。

测试时，包括测试装置安置、预湿、测试、清理四个步骤：

测试装置安置方法为：

在安装测试装置到路面表面之前，要找到透水缝隙和开孔区域最能够代表整个测试路面的“点”；即：测试装置内测试区域路表面透水缝隙和开孔要有代表性。安放前要对测试点区域的路面表面进行清扫，不能有垃圾，碎片和其它粘附在路表面的任何材料存在。

在测试装置与路表面接触处的砖缝上，可向下剔除深度不大于10mm的填缝材料，并放置密封环，即用密封材料将挖出的砖缝隙处堵密实。用密封材料将测试装置底部边缘与路面处密封。要确保密封材料不超过测试装置底部内边缘10mm宽，并起到密封作用。在测试装置外围四周，可用额外的密封材料进行密封，以确保水密效果。

密封环的圈内应包括至少两个或两个以上的十字缝隙或在砖块制造成型时预留的下渗开孔结构。测量点之间的间隔应不小于1m。

预湿方法为：把水倒入测试装置内，倒水时应尽量冲落在砖块上，而不要直接冲落在砖缝或开孔处。倒水时的出水口高度最高不要超过路表面250mm，达到降低对路面缝隙和开孔处的扰动。

测试方法为：测试应当在完成预湿后的2分钟内开始。把水快速倒入测试装置内，待水面下降至刻度V₁时，立即开动秒表，至水面下降至刻度V₂时为止，记录测试时间t，然后根据相关公式计算透水系数k_T。

如果在同一位置测试点上进行重复测试，若离上一次测试完成后的5分钟时间内进行，则不再需要预湿过程。如果在同一测试点位置，在某天进行两次测试，那当天的渗透速率取两次测试值的平均值。在一天时间内，不充许在同一测试点位置进行超过两次以上的测试。

清理方法为：测试工作完成后，要把密封材料从缝隙(开孔)和路表面上清理干净，并重新回填缝隙(和开孔)内被剔除的填缝材料，目测检查测试区域路面的清洁程度。

Claims (9)

1.一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，包括量筒、透明筒和密封环，所述量筒和透明筒连通且上下设置，所述量筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，所述量筒的筒径小于透明筒的筒径，所述密封环的顶面设有环形槽，所述透明筒设在环形槽内；

还包括透水机构，所述透水机构可拆卸连接在透明筒内。

2.根据权利要求1所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述透水机构包括水筒和一对导杆，所述水筒的顶、底部开口，所述水筒上设有一对导孔，所述导杆一一对应设在导孔内，

所述透明筒的顶壁设有定位槽，所述导杆位于定位槽内，所述水筒的中心线和透明筒的中心线位于同一直线，

所述导杆的底端套设有弹簧，所述弹簧位于水筒的下方。

3.根据权利要求2所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述水筒上设有若干透水孔。

4.根据权利要求1所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述透水机构包括透水筒一，所述透水筒一的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒一的上部设有若干透水孔，所述透水筒一的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒一的顶面设有定位柱，所述透明筒的顶壁设有定位槽，所述定位柱位于定位槽内。

5.根据权利要求1所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述透水机构包括透水筒二，所述透水筒二的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒二的上部设有若干透水孔，所述透水筒二的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒二的顶部边缘设有环状的透水板，所述透水板上设有若干透水孔，所述透水板的外侧设有一对嵌环，所述透明筒的内壁设有嵌块，所述嵌块适配地设在嵌环内；

6.根据权利要求1所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述透水机构包括透水筒三，所述透水筒三的上部呈上大下小的锥台状、下部呈圆柱状，所述透水筒三的上部设有若干透水孔，所述透水筒三的中心线和透明筒的中心线位于同一直线；

所述透水筒三的顶部两侧设有柔性定位块，所述透明筒的内壁设有嵌槽，所述定位块位于嵌槽内。

7.根据权利要求1-6中任一所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述量筒的高度不大于200mm，量筒外壁由上至下设有刻度线；

所述透明筒的内径大于250mm，高度小于20mm。

8.根据权利要求1-6中任一所述的一种透水路面透水系数测试装置，其特征在于，所述透明筒的顶部连通设有排气管。

9.一种权利要求1所述的透水路面透水系数测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)安置；先放置密封环，密封环的圆圈内应包括至少两个以上的十字缝隙或在砖块制造成型时预留的下渗开孔；再将透水机构放置在透明筒内，将透明筒放置在密封环的环形槽内；

2)预湿；把水倒入量筒内，倒水时应冲落在砖块上，倒水时的出水口高度最高不要超过路表面250mm；

3)测试；测试应当在完成预湿后的2分钟内开始，把水快速倒入量筒内，待水面下降至刻度V₁时，立即开动秒表，至水面下降至刻度V₂时为止，记录测试时间t，然后计算透水系数K_T；

所述透水系数K_T的计算公式如下：

式中：

k_T——温度为T时的路面透水系数，单位为毫米每秒；

V₁——第一次读数时的水量，单位为毫升；

V₂——第二次读数时的水量，单位为毫升；

A——测试装置所包围的透水路面的面积，单位为平方毫米；

t——水面下降所记录的时间，单位为秒。

4)清理；测试工作完成后，把路表面上清理干净，目测检查测试区域路面的清洁程度。