CN208537369U - 海绵城市道路材料干湿循环试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海绵城市道路材料干湿循环试验装置，属于海绵城市建设技术领域，包括用于进行干湿循环试验的试验箱和水箱，试验箱和水箱内部连通，水箱通过泵送机构向试验箱内注水，试验箱的底部并列设有一组试验装置和一组试验对照装置，试验对照装置的道路材料试件内部设有用于测量道路材料试件含水率的含水率检测装置，试验箱内还设有水位检测装置、温度测量装置和用于测量道路材料试件形变量的形变测量装置。本实用新型提供的道路材料试件干湿循环试验装置，设置一组试验对照装置，将含水率检测装置埋入对照装置的道路材料试件中，在不影响对道路材料试件强度测试的前提下，能够精确检测道路材料试件的含水率。

Description

海绵城市道路材料干湿循环试验装置

技术领域

本实用新型属于海绵城市建设技术领域，更具体地说，是涉及一种海绵城市道路材料干湿循环试验装置。

背景技术

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要用水时将储蓄的水释放并加以利用。在海绵城市中，城市道路承担了绝大部分的城市排水任务，因此水对道路稳定性的影响不容小视，当水量充沛时，道路材料浸水膨胀，将水排干后道路材料失水收缩，如此循环，给道路的强度和刚度造成极大的破坏。为了研究更适用的道路施工材料，人们在道路施工前往往会对道路材料进行干湿循环试验，但是现有的干湿循环试验通常都是通过浸水时间和烘干时间来判断道路材料试件的含水率，这种方式对于道路材料试件在干湿分界点含水率的控制很难做到精确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海绵城市道路材料干湿循环试验装置，以解决现有技术中存在的干湿循环试验中不能精确控制道路材料试件的含水率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：海绵城市道路材料干湿循环试验装置，包括用于进行干湿循环试验的试验箱和水箱，所述试验箱和所述水箱内部连通，所述水箱通过泵送机构向所述试验箱内注水，所述试验箱的底部并列设有一组试验装置和一组试验对照装置，所述试验对照装置的道路材料试件内部设有用于测量道路材料试件含水率的含水率检测装置，所述试验箱内还设有水位检测装置、温度测量装置和用于测量道路材料试件形变量的形变测量装置。

进一步地，所述试验装置和所述试验对照装置均包括用于固定道路材料试件的试模，所述试模包裹在道路材料试件的侧壁，道路材料试件的顶部和底部均设有用于压紧道路材料试件的压紧件。

进一步地，所述试模为三个相同的弧形块围成的圆筒形，三个所述弧形块活动连接，所述弧形块对应的圆心角为120度，所述压紧件包括上透水石和下透水石，所述上透水石设置于道路材料试件的顶部，所述下透水石设置于道路材料试件的底部。

进一步地，所述形变测量装置包括底座和千分表，所述底座设置于所述上透水石上方、且与所述上透水石紧密接触，所述千分表与所述试验箱的内壁相连，所述千分表的测头与所述底座紧密接触。

进一步地，所述试验箱的内壁设有用于支撑所述千分表的固定杆，所述固定杆的一端固定于所述试验箱的内壁、另一端与所述千分表可拆卸连接。

进一步地，所述试验装置和所述试验对照装置之间设有一根支杆，所述支杆垂直于所述试验箱的底面设置，所述水位检测装置和所述温度测量装置分别活动设置于所述支杆上，所述水位检测装置设置于所述温度测量装置的下方。

进一步地，所述支杆为螺纹杆，所述水位检测装置和所述温度测量装置分别与所述支杆螺纹连接。

进一步地，所述试验箱的侧壁设有用于加热所述试验箱的热风机。

进一步地，所述试验箱的外部设有用于控制试验变量的控制机构，所述控制机构包括温度显示装置、水位报警装置和含水率显示装置，还包括用于控制所述试验箱内水量的水量控制装置和用于控制所述热风机的温度控制装置。

本实用新型提供的道路材料试件干湿循环试验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型道路材料试件干湿循环试验装置，除了设置一组试验装置外，还设置一组试验对照装置，将检测道路材料试件含水率的装置埋入试验对照装置的道路材料试件中，能够精确检测道路材料试件内部的含水率，因为试验装置的道路材料试件和试验对照装置的道路材料试件相同，外界环境也相同，所以试验对照装置的道路材料试件的含水率即为试验装置的道路材料试件的含水率，干湿循环试验完成后，测试试验装置的道路材料试件的强度，避免了内部安装检测装置对强度测试的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-水箱注水口；2-千分表；3-鼓风机；4-底座；5-上透水石；6-下透水石；7-试模；8-支杆；9-温度测量装置；10-水位检测装置；11-含水率检测装置；12-控制箱；13-进水管；14-出水管；15-水泵；16-水箱；17-试验箱；18-道路材料试件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置进行说明。海绵城市道路材料干湿循环试验装置，包括试验箱17和水箱16，试验箱17的内部进行道路材料干湿循环试验，水箱16设置在试验箱17的下方，试验箱17的箱壁开设一个进水口和一个出水口，出水口设置在试验箱17的底部位置，进水口通过进水管13连接水箱16，出水口通过出水管14连接水箱16，其中进水管13伸入水箱16的底部，水箱16的顶部设有一个水箱注水口1，用于向水箱16内灌注试验用水。试验箱17内设置两组试验装置，其中一组是试验装置，另一组是试验对照装置，试验装置用于检测道路材料试件18在干湿循环条件下的形变量，道路材料试件18进行干湿循环试验时，需要检测道路材料试件18的含水率，现有技术中大都通过道路材料试件18的浸泡时间和风干时间推测道路材料试件18的含水率，这种方式对于道路材料试件18在干湿分界点含水率的控制很难做到精确，这就需要在道路材料试件18的内部预埋用于检测含水率的装置。试验对照装置的道路材料试件18和试验装置的道路材料试件18选用组分、形状和尺寸均完全相同的材料，试验对照装置的道路材料试件18内部预埋一个检测含水率的装置，试验装置和试验对照装置处于同样的外界环境下，所以试验对照装置的道路材料试件18的含水率即为试验装置的道路材料试件18的含水率，而且不会破坏试验装置的道路材料试件18的完整性。在试验箱17内还设有测量干湿循环试验各种变量的若干个测量装置，每个测量装置都与控制箱12内的控制机构连接，测量装置将测量的各种试验变量信息传递给控制机构，控制结构分析后，做出相应的指示，对试验箱17内的试验环境进行调整。

干湿循环过程结束后，取出试验装置内的道路材料试件18，对试验装置的道路材料试件18称重并且测试试验装置的道路材料试件18的强度。

本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，与现有技术相比，除了设置一组试验装置外，还设置一组试验对照装置，将检测道路材料试件含水率的装置埋入试验对照装置的道路材料试件中，能够精确检测道路材料试件内部的含水率，因为试验装置的道路材料试件和试验对照装置的道路材料试件相同，外界环境也相同，所以试验对照装置的道路材料试件的含水率即为试验装置的道路材料试件的含水率，干湿循环试验完成后，测试试验装置的道路材料试件的强度，避免了内部安装检测装置对强度测试的影响。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，试验装置和试验对照装置并排设置在试验箱17的底部，试验装置和试验对照装置均包括包裹道路材料试件18的试模7以及压紧道路材料试件18的压紧件，试模7围绕道路材料试件18周向设置一圈，道路材料试件18的底部和顶部均设置一个压紧件，试模7和压紧件将道路材料试件18包裹起来，压紧件为透水件，水通过压紧件渗入道路材料试件18的内部。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，道路材料试件18设置成圆柱形，试模7为环形箍，并且试模7由三个弧形块拼接而成，每个弧形块对应120度的圆心角，三个弧形块的连接方式可以是螺钉连接，也可以是通过抱箍紧固，三个弧形块的内壁都与道路材料试件18的侧壁紧密接触，三个弧形块围成的环形试模7紧密包裹在道路材料试件18的侧壁。压紧道路材料试件18的压紧件为透水石，其中位于道路材料试件18顶部的透水石为上透水石5，位于道路材料试件18底部的透水石为下透水石6，下透水石6垫在试模7的下方，试模7的底部和道路材料试件18的底部都放置在与下透水石6的上表面，上透水石5设置在试模7的内部，并且上透水石5设置成圆饼状，圆饼的直径与道路材料试件18的截面直径相同，试模7包裹道路材料试件18后，将上透水石5从试模7的上方放入，压紧道路材料试件18。因为试模7将道路材料试件18的侧壁束缚，道路材料试件18吸水膨胀时，只能上下移动，即顶住上透水石5向上运动，通过测量上透水石5的上移量，结合试模7的内表面截面面积，即可算出道路材料试件18的形变量。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，试验箱17内设有测量道路材料试件18形变量的形变测量装置，形变测量装置设置在试验装置中的道路材料试件18的上方，并且形变测量装置的底部与上透水石5的上表面接触，道路材料试件18吸水膨胀后，顶住上透水石5向上移动，形变测量装置测得上透水石5的位移量，通过计算可得出道路材料试件18的形变量；测量装置还包括温度测量装置9和水位检测装置10，温度测量装置9置于试验装置和对照试验装置之间，并且位于试验箱17靠上的位置，避免水面没过温度测量装置9影响对试验箱17内温度的测量，水位检测装置10在试验箱17内能够调整高度，一般情况下，水位检测装置10的高度高于道路材料试件18的顶部，保证水将道路材料试件18完全浸没，根据试验需要调整水位时，对应的调整水位检测装置10的高度即可。测量装置还包括含水率检测装置11，含水率检测装置11预埋在试验对照装置的道路材料试件18内部，通过对道路材料试件18的含水率的检测，可以得知道路材料试件18的浸水情况。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，因为上透水石5位于试模7的内部，受到结构制约，形变测量装置可能无法直接与上透水石5直接接触，这就需要在上透水石5上放置一个底座4，底座4的顶部安装千分表2，千分表2用来测量道路材料试件18的形变量，千分表2设置两个，两个千分表2分别固定在试验箱17的内壁，在试验箱17的内部固定两根固定杆，将千分表2固定在固定杆上，底座4的顶部位置设置一个水平杆，水平杆的两端分别与两个千分表2的测头接触，上透水石5向上移动带动底座4移动，进而推动千分表2的测头，千分表2测出移动量，进而计算出道路材料试件18的形变量。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，在试验装置和试验对照装置之间安装一根竖向的支杆8，将温度测量装置9和水位检测装置9安装在支杆8上，温度测量装置9设置在水位检测装置10的上方，并且温度测量装置9和水位检测装置10均能够相对支杆8上下移动位置。

支杆8可以选用螺纹杆，温度检测装置9和水位检测装置10都设置一个带有内螺纹的紧固圈，紧固圈从支杆8的顶部旋进，用于支撑千分表2的固定杆也可以通过紧固圈安装在支杆8上，可以通过调整千分表2的位置测量不同大小的道路材料试件18的形变量。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，在试验箱17的侧壁上方安装两个热风机3，道路材料试件18含水率达到预定值后，将试验箱17内的水排到水箱16内，然后打开热风机3，对试验箱17的内部升温，将道路材料试件18内的水分蒸发干，然后测量道路材料试件18的形变量，完成一个干湿循环试验过程，如果设定多个干湿循环过程则开始进行第二轮干湿循环试验，第二轮干湿循环试验与第一轮干湿循环试验步骤相同。

可选地，作为本实用新型提供的海绵城市道路材料干湿循环试验装置的一种具体实施方式，在试验箱17的一侧设置一个控制箱12，控制箱12内设置控制试验进程的控制机构，控制箱12内的控制机构包括温度显示装置(图中未示出)，温度显示装置是一块与温度测量装置9连接的数字显示屏，用来实时显示试验箱17内的温度；还包括水位报警装置(图中未示出)，水位报警装置为一个带有蜂鸣报警器的红灯，当试验箱内的水位检测装置10检测到水位达到预定高度时，触发水位报警装置，红灯闪烁，蜂鸣报警器鸣叫，提醒试验人员停止向试验箱17内注水。控制系统还包括一个含水率显示装置(图中未示出)，含水率显示装置与道路材料试件18内部的含水率检测装置11连接，用以显示道路材料试件18内部含水率，以便通过观测含水率控制道路材料试件18的浸水和失水；还包括温度控制装置(图中未示出)和水量控制装置，温度控制装置用于控制鼓风机3的启停，水量控制装置包括水泵15和出水管阀门(图中未示出)，用于控制试验箱17内的水量，试验箱17进水时打开水泵15，试验箱17排水时打开出水管阀门。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：包括用于进行干湿循环试验的试验箱和水箱，所述试验箱和所述水箱内部连通，所述水箱通过泵送机构向所述试验箱内注水，所述试验箱的底部并列设有一组试验装置和一组试验对照装置，所述试验对照装置的道路材料试件内部设有用于测量道路材料试件含水率的含水率检测装置，所述试验箱内还设有水位检测装置、温度测量装置和用于测量道路材料试件形变量的形变测量装置。

2.如权利要求1所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试验装置和所述试验对照装置均包括用于固定道路材料试件的试模，所述试模包裹在道路材料试件的侧壁，道路材料试件的顶部和底部均设有用于压紧道路材料试件的压紧件。

3.如权利要求2所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试模为三个相同的弧形块围成的圆筒形，三个所述弧形块活动连接，所述弧形块对应的圆心角为120度，所述压紧件包括上透水石和下透水石，所述上透水石设置于道路材料试件的顶部，所述下透水石设置于道路材料试件的底部。

4.如权利要求3所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述形变测量装置包括底座和千分表，所述底座设置于所述上透水石上方、且与所述上透水石紧密接触，所述千分表与所述试验箱的内壁相连，所述千分表的测头与所述底座紧密接触。

5.如权利要求4所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试验箱的内壁设有用于支撑所述千分表的固定杆，所述固定杆的一端固定于所述试验箱的内壁、另一端与所述千分表可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试验装置和所述试验对照装置之间设有一根支杆，所述支杆垂直于所述试验箱的底面设置，所述水位检测装置和所述温度测量装置分别活动设置于所述支杆上，所述水位检测装置设置于所述温度测量装置的下方。

7.如权利要求6所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述支杆为螺纹杆，所述水位检测装置和所述温度测量装置分别与所述支杆螺纹连接。

8.如权利要求1-7任一项所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试验箱的侧壁设有用于加热所述试验箱的热风机。

9.如权利要求8所述的海绵城市道路材料干湿循环试验装置，其特征在于：所述试验箱的外部设有用于控制试验变量的控制机构，所述控制机构包括温度显示装置、水位报警装置和含水率显示装置，还包括用于控制所述试验箱内水量的水量控制装置和用于控制所述热风机的温度控制装置。