CN207623202U - 一种ogfc沥青混凝土试件透水系数测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，包括分流计量系统、集水槽、马歇尔试件固定板，分流计量系统包括内、中外三个分水槽，不同的分水槽连接不同的排水管，排水管上均设置有开关和流量计，马歇尔试件固定板可拆卸的密封连接在集水槽底部，进行透水系数测试时，沥青混凝土试件上端与马歇尔试件固定板上开设的通孔密封连接，下端位于在圆筒顶部，马歇尔试件固定板下端抵接在内框顶部，不同的分水槽用于汇集从试件底部或者侧面渗出的水，分水槽底部设置有排水口和流量计，可直接测量单位时间内的水流量，简化了操作流程，同时设有能够针对车辙板及马歇尔试件等两种不同规格的试件测量其横向及纵向的渗水系数。

Description

一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置

技术领域

本实用新型属于道路工程实验设备技术领域，涉及沥青混凝土试件室内实验，具体涉及一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置。

背景技术

我国南方多数城市年降水量较大，在多雨季节沥青路面常常会出现积水严重的现象。随着开级配抗滑磨耗层(Open Graded Friction Course，简称OGFC)沥青混凝土技术的日益成熟，其具有降噪、排水、抗滑等优良特性使其能够较好地解决城市道路排水问题。一般在进行OGFC沥青混凝土室内实验时常会制备车辙板试件及其马歇尔试件(这两种试件统称为沥青混凝土试件)两种不同规格的试件以研究沥青混凝土的不同性能，渗水系数的测定是进行OGFC沥青混凝土室内实验时必不可少的测试项目。在实际工程中，也需要针对不同城市的降水强度等因素来选择能够满足其排水要求的OGFC沥青混凝土，在模拟实际降雨时路面积水状况的前提下实现对OGFC沥青混凝土试件侧面及底面渗水情况的准确测量显得十分重要。

现有的混凝土透水系数测试装置中，专利201510677350.6公开了一种透水路面系统渗透系数原位测试仪及测试方法，用于测试已铺筑路面透水系数，但其不足之处是无法模拟不同积水情况下的路面透水系数。专利201610305628.1公开了一种混凝土透水系数测定装置，虽然可以测试不同积水高度下混凝土透水系数，但其调节水头时需要不断变动试件高度，操作不便，同时试件侧向透水受限，无法模拟真实透水路面渗水情况；并且只能测试圆柱形试件下表面透水情况，功能单一。因此亟需开发一种能够在室内准确测定OGFC沥青混凝土渗水系数的装置，要求其能够模拟道路在不同积水下实际状况，同时能够针对不同规格试件的底部及侧边分别测量其渗水系数，进而准确评价所制备OGFC沥青混凝土试件的渗水效果。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，该装置能够针对车辙板试件及其马歇尔试件两种规格的试件测量其多个方向渗水系数，且操作简单。

为达到上述目的，本实用新型所述一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置包括分流计量系统、集水槽、马歇尔试件固定板，分流计量系统包括底座，底座为开口的壳体，底座中套设有内框，内框中套设有圆筒，圆筒的上端面低于内框的上端面，底座与内框之间形成外侧分水槽，内框和圆筒之间形成中部分水槽，圆筒与底座的底面形成内部分水槽，外侧分水槽底部与Ⅰ号排水管连通，中部分水槽底部与Ⅲ号排水管相连通，内侧分水槽底部与Ⅱ号排水管相连通，Ⅰ号排水管、Ⅱ号排水管和Ⅲ号排水管上均设置有开关和流量计，马歇尔试件固定板可拆卸的密封连接在集水槽底部，集水槽底部内侧设有上部密封垫。进行透水系数测试时，马歇尔试件上端与马歇尔试件固定板的底板上开设的通孔密封连接，下端位于在圆筒顶部，马歇尔试件固定板下端抵接在内框顶部。

进一步的，还包括供水系统，供水系统包括用于储存实验用水的水箱，水箱内部设置有抽水泵，水箱上侧设置有用于安放固定分流计量系统的横梁，抽水泵通过导水管与淋浴喷头连通。

进一步的，淋浴喷头的入口处设置有控水阀和流量计。

进一步的，水箱下部设有排水口，排水口处设置有排水阀。

进一步的，集水槽和内框两侧均对应设置有凸台，凸台上开设有螺栓孔，集水槽和内框通过紧固螺栓能够穿过集水槽和内框上的螺栓孔将集水槽与内框连接。

进一步的，集水槽侧面设置有滑槽，滑槽上部刻有标准刻度，滑槽上滑动设置有透明的溢水口，溢水口通过软管与集水槽下部的出水口连通。

进一步的，马歇尔试件固定板包括顶板和上部环形密封圈，顶板整体结构为倒扣式盒状，顶板的顶面中心开设有与马歇尔试件相适配的通孔，通孔下部设置有用于放置上部环形密封圈的豁口。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，本实用新型的分流计量系统设置有外、中、内三个分水槽，不同的分水槽用于汇集从试件底部或者侧面渗出的水，分水槽底部设置有排水口和流量计，直接测量单位时间内的水流量，等到上下水流稳定之后应该是直接读取流量计数值即可，不需要记录时间，简化了操作流程，同时设有能够针对车辙板及马歇尔试件等两种不同规格的试件测量其横向及纵向的渗水系数，测试时能够保证装置的密闭性及其实验数据的准确性，在安装好试件后可通过调节分流计量系统下部各个排水口实现测试试件不同方向渗水系数的测定。

进一步的，还包括供水系统，供水系统包括用于储存实验用水的水箱，水箱内部设置有抽水泵，抽水泵通过导水管与淋浴喷头连通，淋浴喷头用于模拟不同强度的自然降水，能够实现在整个测试过程中水资源的循环利用，耗水量较小，有效节约资源，符合环保理念。

进一步的，淋浴喷头的入口处设置有控水阀和流量计，可通过控水阀调节喷水量大小以模拟自然降水情况，同时水流量能够在流量计上显示。

进一步的，水箱下部设有排水口，排水口处设置有排水阀，当长时间不做测试时可方便的将水箱中的水排出。

进一步的，集水槽和内框两侧均对应设置有凸台，凸台上开设有螺栓孔，集水槽和内框通过紧固螺栓能够穿过集水槽和内框上的螺栓孔将集水槽与内框连接，保证装置与试件之间的密封性和测试装置的整体性。

进一步的，集水槽侧面设置有滑槽，滑槽上部刻有标准刻度，滑槽上滑动设置有透明的溢水口，溢水口通过软管与集水槽下部的出水口连通，溢水口能够在滑槽上上下移动以控制集水槽中水的高度，溢水口上有螺栓能够根据需要将其固定在一定高度。在测试过程中能够根据不同积水工况调整集水槽水深以模拟实际道路积水情况，使得测试所得渗水系数能够准确表征OGFC沥青混凝土的实际渗水能力。

进一步的，马歇尔试件固定板包括顶板和上部环形密封圈，顶板整体结构为倒扣式盒状，主要用于在测试马歇尔试件侧面及底部渗水系数时与下部内框的内侧槽固定马歇尔试件，顶板的顶面中心开设有与马歇尔试件相适配的通孔，通孔下部设置有用于放置上部环形密封圈的豁口，上部环形密封圈用以保证顶板与马歇尔试件四周的密封性。

附图说明

图1为本实用新型测试马歇尔试件渗水系数时的整体示意图；

图2为本实用新型测试车辙板试件渗水系数时的整体示意图；

图3为本实用新型马歇尔试件固定板；

图4为本实用新型分流计量系统；

图5为本实用新型集水系统；

附图中：1、供水系统，2、分流计量系统，3、马歇尔试件，4、集水系统，5、紧固螺栓，6、马歇尔试件固定板，7、车辙板试件，1-1、水箱，1-2、万向轮，1-3、排水口，1-4、排水阀，1-5、抽水泵，1-6、横梁，1-7、导水管，1-8、控水阀，1-9、流量计，1-10、淋浴喷头，2-1、下部环形密封圈，2-2、方形密封圈，2-3、Ⅰ号排水管，2-4、Ⅱ号排水管，2-5、Ⅲ号排水管，2-7、底座，2-8、内框，2-9、圆筒，4-1、集水槽，4-2、软管，4-3、溢水口，4-4、滑槽，4-5、上部密封垫，6-1、顶板，6-2、上部环形密封圈，6-3、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例为测试装置在进行OGFC沥青混凝土马歇尔试件渗水系数的测量实施例。

参照图1以及图3至图5，一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，包括供水系统1、分流计量系统2、集水系统4、紧固螺栓5和马歇尔试件固定板6，本实施例的装置用于对圆形的马歇尔试件3进行渗水系数测试。

参照图1，供水系统包括用于储存实验用水的水箱1-1，水箱1-1为敞口结构，水箱1-1底部安装有四个万向轮1-2，水箱1-1右侧下方设有排水口，排水口处设置有排水阀1-4，左侧下方内部安装抽水泵1-5用于供水，水箱1-1上侧设置有用于安放固定分流计量系统2的横梁1-6，抽水泵1-5通过导水管1-7与淋浴喷头1-10连通，淋浴喷头1-10的喷水口竖直向下且位于集水系统4正上方，导水管1-7为倒L形，淋浴喷头1-10的入口处设置有控水阀1-8和流量计1-9，可通过控水阀1-8调节喷水量大小以模拟自然降水情况，同时水流量能够在流量计1-9上显示。

参照图1和图4，水箱1-1上设置有分流计量系统2，分流计量系统2主要用于收集从马歇尔试件3的侧方及下方渗流出来的水，并将水进一步从各个排水管排到水箱中，实现水的循环利用。分流计量系统2包括底座2-7，底座2-7为开口的壳体，底座2-7中套设有与其形状相同的内框2-8，内框2-8中套设有圆筒2-9，内框2-8顶端设置有用于放置方形密封圈2-2的豁口，圆筒2-9的上端面低于内框2-8的上端面，底座2-7、内框2-8和圆筒2-9同心设置，底座2-7与内框2-8之间形成外侧分水槽，内框2-8和圆筒2-9之间形成中部分水槽，圆筒2-9与底座2-7的底面形成内部分水槽，外侧、中部及内侧分水槽分别用于收集从沥青混凝土试件侧面及底面渗流出的水流。其中外侧分水槽底部与Ⅰ号排水管2-3连通，中部分水槽底部与Ⅲ号排水管2-5相连通，内侧分水槽底部与Ⅱ号排水管2-4相连通，圆筒2-9上部设有用于放置下部环形密封垫2-1的第一凹槽，第一凹槽通过下部环形密封垫2-1与马歇尔试件3嵌合以保证实验时试件侧方与底部渗水不会互通，确保实验准确性。Ⅰ号排水管2-3、Ⅱ号排水管2-4和Ⅲ号排水管2-5上均设置有开关和流量计。进行透水系数测试时，马歇尔试件3上端与顶板6-1顶面开设的圆孔豁口相嵌合，且豁口处安置上部环形密封圈6-2以保证实验时马歇尔试件上表面与侧面渗水不会直接互通，马歇尔试件3下端位于在圆筒2-9顶部，马歇尔试件固定板6密封连接在集水槽4-1下端，马歇尔试件固定板6的下端抵接在内框2-8顶部。

集水系统4设置在马歇尔试件固定板6上端面，集水系统4包括集水槽4-1、软管4-2、溢水口4-3、滑槽4-4及上部密封垫4-5，集水系统4用于收集淋浴喷头1-10喷下来的水流，同时能够将水保持在一定高度模拟不同的路面浸水状况，以实现测量不同的浸水深度下马歇尔试件3渗水系数的目的。

集水槽4-1为方形结构，由四个首尾相接的侧面组成，没有上端面和下底面，集水槽4-1下端内侧设有第二凹槽，第二凹槽内嵌套有上部密封垫4-5，以保证集水槽4-1与车辙板或者马歇尔试件固定板6的上部四周密封性。集水槽4-1前面正下方有出水口，集水槽4-1和内框2-8两侧均对应设置有凸台，凸台上开设有螺栓孔，使得紧固螺栓5能够穿过集水槽4-1和内框2-8上的螺栓孔将集水槽4-1与内框2-8连接在一起，保证装置与马歇尔试件3之间的密封性和测试装置的整体性。

集水槽4-1侧面设置有滑槽4-4，滑槽4-4上部刻有标准刻度，刻度零点设置在集水槽4-1上的第二凹槽上部，以准确计量集水槽中积水深度；滑槽4-4上滑动设置有透明的溢水口4-3，溢水口4-3通过软管4-2与集水槽4-1下部出水口连通，溢水口4-3能够在滑槽4-4上上下移动以控制集水槽4-1中水的高度，溢水口4-3上有螺栓能够根据需要将其固定在一定高度。

马歇尔试件固定板6设置在内框2-8与集水槽4-1之间，且马歇尔试件固定板6上端插接在集水槽4-1下部的第二凹槽中，下端插接在内框2-8上部的豁口上，马歇尔试件固定板6包括顶板6-1、上部环形密封圈6-2，顶板整体结构为倒扣式盒状，主要用于在测试马歇尔试件3侧面及底部渗水系数时与下部内框2-8的内侧槽固定马歇尔试件3。顶板6-1为方形，顶板6-1的上面中心开设半径略小于马歇尔试件半径的圆形的通孔6-3，圆形的通孔6-3下部有豁口用于放置上部环形密封圈6-2，上部环形密封圈6-2用以保证顶板6-1与马歇尔试件3四周的密封性。

在测量马歇尔试件3不同方向渗水系数时，将马歇尔试件3放置在第一凹槽上，中间放置环形密封圈2-1，环形密封圈2-1用于保证在测量马歇尔试件3的渗透系数时试件下侧与内框2-8之间的密闭性。然后在马歇尔试件3上部外侧套设马歇尔试件固定板6，使马歇尔试件上部与顶板6-1中心圆孔豁口相嵌合，并将集水系统4安放在马歇尔试件固定板6上方，并用紧固螺栓5将内框2-8、马歇尔试件3、马歇尔试件固定板6和集水系统4紧固在一起，保证测试过程中装置的稳定性。

进行马歇尔试件的渗水系数测试过程如下：

安装好仪器和马歇尔试件3之后，在水箱1-1中装一定量的水，滑动溢水口4-3到指定位置以满足不同的积水要求，然后打开控水阀1-8使水从淋浴喷头1-10喷出，针对马歇尔试件所要测试方向的渗水系数，打开相应排水管开关。测试马歇尔试件3侧面渗水系数时，首先关闭Ⅱ号排水管2-4同时打开Ⅲ号排水管2-5，待集水槽4-1中水面达到溢水口4-3的高度时调整控水阀1-8，使得集水槽4-1中水不会从溢水口4-3流出，且集水槽4-1中水面不会下降，此时读取Ⅲ号排水管2-5上流量计读数，通过计算即可得出马歇尔试件3侧向渗水系数。测试马歇尔试件3总渗水系数时，同时打开Ⅱ号排水管2-4和Ⅲ号排水管2-5，待集水槽4-1中水面达到溢水口高度时调整控水阀1-8，使得集水槽4-1中水不会从溢水口4-3流出，且集水槽4-1中水面不会下降，此时读取Ⅱ号排水管2-4及Ⅲ号排水管2-5上流量计读数，即可测出马歇尔试件3总的渗水系数。在测试完一个积水深度的马歇尔试件3不同方向的渗水系数后关闭抽水泵1-5的开关，然后调整溢水口4-3的高度继续测量渗水系数，多次调整后完成马歇尔试件3在不同积水深度下的渗水系数。

实施例2

本实施例为测试装置在进行OGFC沥青混凝土车辙板试件渗水系数的测量实施例。

参照图2及图4-5，一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，与实施例1的不同之处在于，本实施例用于测量车辙板试件7的透水系数，内框2-8与车辙板试件7形状和大小与相适配。

在测量车辙板试件7不同方向渗水系数时，将车辙板试件7放置在内框2-8顶部的豁口上，车辙板试件7之间放置方形密封圈2-2，方形密封圈2-2用于保证在测量车辙板试件的渗透系数时试件下侧与内框2-8之间的密闭性。

在进行车辙板试件7的渗水系数测试过程如下：

安装好仪器和试件之后，在水箱1-1中装一定量的水，滑动溢水口4-3到指定位置以满足不同的积水要求，然后打开控水阀1-8使水从淋浴喷头1-10喷出，针对车辙板试件7所要测试方向的渗水系数，打开相应排水管开关。测试车辙板试件7侧面渗水系数时，首先关闭Ⅱ号排水管2-4和Ⅲ号排水管2-5，同时打开Ⅰ号排水管2-3，待集水槽中水面达到溢水口高度时调整控水阀1-8，使得集水槽4-1中水不会从溢水口4-3流出，且集水槽4-1中水面保持水平，此时读取Ⅰ号排水管2-3上流量计读数，即可测得车辙板试件7侧向渗水系数。测试车辙板试件7总渗水系数时，同时打开Ⅰ号排水管2-3和Ⅲ号排水管2-5，同时关闭Ⅱ号排水管2-4待集水槽4-1中水面达到溢水口高度且分流计量系统2中内部分水槽中集满时调整控水阀1-8，使得集水槽4-1中水不会从溢水口4-3流出，且集水槽4-1中水面不会下降，此时读取Ⅰ号排水管2-3及Ⅲ号排水管2-5上流量计读数，通过计算即可得出车辙板试件7侧向和底面总的渗水系数。在测试完一个积水深度的车辙板试件7不同方向的渗水系数后关闭抽水泵1-5的开关，然后调整溢水口4-3的高度继续测量渗水系数，多次调整后完成车辙板试件7在不同积水深度下的渗水系数。本实用新型在使用时移动方便，同时测试过程中排水管及溢水口排出水流能够直接流入水箱，实现水资源的循环利用，符合环保理念。

Claims (7)

1.一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，包括分流计量系统(2)、集水槽(4-1)、马歇尔试件固定板(6)，分流计量系统(2)包括底座(2-7)，底座(2-7)为开口的壳体，底座(2-7)中套设有内框(2-8)，内框(2-8)中套设有圆筒(2-9)，圆筒(2-9)的上端面低于内框(2-8)的上端面，底座(2-7)与内框(2-8)之间形成外侧分水槽，内框(2-8)和圆筒(2-9)之间形成中部分水槽，圆筒(2-9)与底座(2-7)的底面形成中为内部分水槽，外侧分水槽底部与Ⅰ号排水管(2-3)连通，中部分水槽底部与Ⅲ号排水管(2-5)相连通，内侧分水槽底部与Ⅱ号排水管(2-4)相连通，Ⅰ号排水管(2-3)、Ⅱ号排水管(2-4)和Ⅲ号排水管(2-5)上均设置有开关和流量计，马歇尔试件固定板(6)可拆卸的密封连接在集水槽(4-1)底部，进行透水系数测试时，沥青混凝土试件(3)上端与马歇尔试件固定板(6)上开设的通孔(6-3)密封连接，下端位于在圆筒(2-9)顶部，马歇尔试件固定板(6)下端抵接在内框(2-8)顶部。

2.根据权利要求1所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，还包括供水系统(1)，供水系统(1)包括用于储存实验用水的水箱(1-1)，水箱(1-1)内部设置有抽水泵(1-5)，水箱(1-1)上侧设置有用于放置分流计量系统(2)的横梁(1-6)，抽水泵(1-5)通过导水管(1-7)与淋浴喷头(1-10)连通。

3.根据权利要求2所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，淋浴喷头(1-10)的入口处设置有控水阀(1-8)和流量计(1-9)。

4.根据权利要求2所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，水箱(1-1)下部设有排水口(1-3)，排水口(1-3)处设置有排水阀(1-4)。

5.根据权利要求1所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，集水槽(4-1)和内框(2-8)两侧均对应设置有凸台，凸台上开设有螺栓孔，集水槽(4-1)和内框(2-8)通过紧固螺栓(5)能够穿过集水槽(4-1)和内框(2-8)上的螺栓孔将集水槽(4-1)与内框(2-8)连接。

6.根据权利要求1所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，集水槽(4-1)侧面设置有滑槽(4-4)，滑槽(4-4)上部刻有标准刻度，滑槽(4-4)上滑动设置有透明的溢水口(4-3)，溢水口(4-3)通过软管(4-2)与集水槽(4-1)下部的出水口连通。

7.根据权利要求6所述的一种OGFC沥青混凝土试件透水系数测试装置，其特征在于，马歇尔试件固定板(6)包括顶板(6-1)和上部环形密封圈(6-2)，顶板整体结构为倒扣式盒状，通孔(6-3)设置在顶板(6-1)的顶面中心，圆孔下部设置有用于放置上部环形密封圈(6-2)的豁口。