CN208721547U - 测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置 - Google Patents

Abstract

测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，量筒（6）的下部设置注水孔（7），上部设置活塞（4），并与顶部密封层形成空气压缩仓（1）；空气压缩仓（1）的左侧设置排气孔（2），上部通过导气管（16）与空气压缩机（24）相连；试件夹具（20）的内部设置试件底座（21），上部与密封盖（26）相连形成密闭的空间；并固定在托盘（9）的中央，量筒（6）与试件夹具（20）的连通通过阀门（19）控制；量筒（12）的左上部设置排气孔（11），下部密封，通过橡胶垫（13）放置在底座（14）上，上部开口且与试件夹具（20）的底部相连；水准气泡（8）置于托盘（9）上表面的左侧，调节底座（14）下部设置平衡旋钮（15）。

Description

测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置

技术领域

本实用新型属于道路工程领域，涉及测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，用于测定沥青路面在动水压力作用下的渗水系数。

背景技术

长期裸露在空气中的沥青路面，由于受到自然环境以及行车荷载作用，其病害也是比较突出，其中沥青路面水损害表现的尤为常见，特别是在多雨季节，如果路面渗水严重，雨水通过空隙进入沥青路面内部，导致沥青路面发生水损害的现象很突出，进而造成沥青路面集料发生松散、剥落乃至坑槽、断裂等病害，这不仅严重降低了道路的整体稳定性，而且给行车带来了巨大的安全隐患，因此，研究沥青路面的渗水特性，对治理沥青路面的水损害具有重要的意义。

目前，关于沥青路面的渗水特性通常采用渗水系数来表征，通过沥青路面渗水试验方法，对已建成的沥青路面进行渗水系数测定。该方法采用路面渗水仪、水桶、大漏斗、秒表以及密封材料，对洁净的沥青路面实施测定。该方法由于外界自然因素影响较大、可控性较低，从而造成试验结果稳定性低、离散性大，不能反映压力荷载作用下沥青路面的渗水性。因此，有必要设计出一种新型的试验装置，通过模拟实际路面荷载作用下的动水压力，来测定不同级配组合类型沥青路面的渗水系数。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置。

本实用新型是测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，托盘9与顶板3通过竖杆5相连，在托盘9的上部中央设置第一量筒6，并通过托盘9与顶板3固定；第一量筒6的下部设置注水孔7，上部设置活塞4，并与顶部密封层形成空气压缩仓1；空气压缩仓1的左侧设置第一排气孔2，上部通过导气管16与空气压缩机24相连；试件夹具20的内部设置试件底座21，上部与密封盖26相连形成密闭的空间；密封盖26通过连接螺栓18与第一量筒6相连，并固定在托盘9的中央，第一量筒6与试件夹具20的连通通过阀门19控制；第二量筒12的左上部设置第二排气孔11，下部密封，通过橡胶垫13放置在底座14上，上部开口且与试件夹具20的底部相连；水准气泡8置于托盘9上表面的左侧，调节底座14下部设置平衡旋钮15；电子秒表17置于托盘9上表面右侧。

本实用新型的有益之处是，简易可行、操作方便、可控性好、测量精度高，能在不同动水压力作用下，测定不同级配组合形式沥青路面的渗水系数，可直反应试件的渗水状况。试验能较好的模拟沥青路面渗水特性，该装置对研究沥青路面渗水性能及沥青路面设计与施工具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图，图2为装配试件的夹具结构示意图，图3为试件的结构示意图，附图标记及对应名称为：1-空气压缩仓、2-第一排气孔、3-顶板、4-活塞、5-竖杆、6-第一量筒、7-注水孔8-水准气泡、9-托盘、10-立柱、11-第二排气孔、12-第二量筒、13-橡胶垫、14-底座、15-平衡旋钮、16-导气管、17-电子秒表、18-连接螺栓、19-阀门、20-试件夹具、21-试件底座、22-压力表、23-电磁阀、24-空气压缩机、25-底座支撑、26-密封盖、27-橡胶密封圈、28-夹具竖板、29-密封材料、30-试件、31-上层试件、32-粘层材料、33-下层试件。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型是测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，托盘9与顶板3通过竖杆5相连，在托盘9的上部中央设置第一量筒6，并通过托盘9与顶板3固定；第一量筒6的下部设置注水孔7，上部设置活塞4，并与顶部密封层形成空气压缩仓1；空气压缩仓1的左侧设置第一排气孔2，上部通过导气管16与空气压缩机24相连；试件夹具20的内部设置试件底座21，上部与密封盖26相连形成密闭的空间；密封盖26通过连接螺栓18与第一量筒6相连，并固定在托盘9的中央，第一量筒6与试件夹具20的连通通过阀门19控制；第二量筒12的左上部设置第二排气孔11，下部密封，通过橡胶垫13放置在底座14上，上部开口且与试件夹具20的底部相连；水准气泡8置于托盘9上表面的左侧，调节底座14下部设置平衡旋钮15；电子秒表17置于托盘9上表面右侧。所述水准气泡8置于托盘9上表面左侧，通过调节底座14下部的平衡旋钮15，控制水准气泡8的居中程度，以此来保持试验过程中试件30处于水平状况；电子秒表17置于托盘9上表面右侧，在试验过程中可以直观地测定试验完成的时间变化。

第一量筒6和第二量筒12均为硬质塑料量筒。

如图1所示，底座14通过立柱10与托盘9相连，将试件夹具20及第二量筒12固定在底座14的中央。

如图1所示，空气压缩机24通过导气管16与第一量筒6顶部相连，电磁阀23与压力表22分别设置在导气管16上。

如图1、图2所示，橡胶密封圈27置于试件夹具竖板28之上，与顶部密封盖26紧密相连，使试件夹具20内部形成密闭的空间；密封材料29填充于夹具竖板28与试件30之间。密封材料29填充于夹具竖板28与试件30之间，起到固定试件30的作用，并防止水通过试件30的侧壁向下流动。

第一量筒6与第二量筒12的精度为0.1ml，所述空气压缩机的压力控制值精度为0.1MPa。

本实用新型的工作过程为：

为模拟实际沥青路面的成型过程，采用车辙碾压仪进行试件的成型，根据测试要求，确定沥青路面上、下面层的级配类型以及粘层材料的类型后，首先成型300×300×50mm的下面层试件，然后再根据实际路面铺筑要求，依次洒布粘层材料并铺筑300×300×50mm上面层。待试件成型完毕，采用钻芯取样机钻取直径为150mm的圆柱体试件。然后连接好渗水试验装置并关闭第一排气孔2、第二排气孔11以及注水孔7，检查各元件的工作状况是否正常，待一切准备就绪后，调节平衡旋钮15使水准气泡8居中，从而使整个试验装置保持水平。然后打开密封盖26，将试件30放入试件夹具20内部的试件底座21上，随后将密封材料29填充于夹具竖板28与试件30侧壁之间，然后紧固密封盖26并关闭阀门19。此后，打开第一排气孔2和注水孔7，并慢慢通过注水孔7向第一量筒6中注水，随即活塞4随液面逐渐上升，待液面上升至0ml刻度处，立刻停止注水，并关闭第一排气孔2和注水孔7。

为模拟实际沥青路面在车辆荷载作用下的动水压力过程，采用空气压缩机24通过导气管16向压缩仓1中输送压力，根据实际路面受载状况，压力设定为0.7MPa，并通过电磁阀23和压力表24控制。

待压缩仓1中气体压力达到平衡时，打开阀门19、第二排气孔11，同时打开秒表17，进行沥青路面渗水试验，并观测第一量筒6与第二量筒12中液面变化状况。

方法一、本实施例中，自阀门19开启时记录第一量筒6的体积为v1、初始时间为t1，当水渗透试件刚进入第二量筒12中时记录第一量筒6的体积为v2、时间为t2，则该试件的饱水体积为v、渗水系数为Cw，具体通过式（1）进行计算。

； ； （1）。

方法二、本实施例中，自阀门19开启时记录第一量筒6的体积为v3、初始时间为t3；待第二量筒12中液体逐渐上升至某一刻度时，记录第一量筒6的体积为v4、记录第二量筒12的体积为v5、时间为t4，则该试件的饱水体积为v、渗水系数为Cw，具体通过式（2）进行计算。

； ； （2）

综上所述，该实用新型装置简单可行、操作方便、可控性好、测量精度高，试件渗水状况与实际路面情况较吻合，并且能在不同动水压力作用下，测定不同级配组合形式沥青路面的渗水系数，该实用新型对研究沥青路面渗水性能及沥青路面设计与施工提供良好的技术支撑。

Claims (4)

1.测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，托盘（9）与顶板（3）通过竖杆（5）相连，其特征在于：在托盘（9）的上部中央设置第一量筒（6），并通过托盘（9）与顶板（3）固定；第一量筒（6）的下部设置注水孔（7），上部设置活塞（4），并与顶部密封层形成空气压缩仓（1）；空气压缩仓（1）的左侧设置第一排气孔（2），上部通过导气管（16）与空气压缩机（24）相连；试件夹具（20）的内部设置试件底座（21），上部与密封盖（26）相连形成密闭的空间；密封盖（26）通过连接螺栓（18）与第一量筒（6）相连，并固定在托盘（9）的中央，第一量筒（6）与试件夹具（20）的连通通过阀门（19）控制；第二量筒（12）的左上部设置第二排气孔（11），下部密封，通过橡胶垫（13）放置在底座（14）上，上部开口且与试件夹具（20）的底部相连；水准气泡（8）置于托盘（9）上表面的左侧，调节底座（14）下部设置平衡旋钮（15）；电子秒表（17）置于托盘（9）上表面右侧。

2.根据权利要求1所述的测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，其特征在于底座（14）通过立柱（10）与托盘（9）相连，将试件夹具（20）及第二量筒（12）固定在底座（14）的中央。

3.根据权利要求1所述的测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，其特征在于空气压缩机（24）通过导气管（16）与第一量筒（6）顶部相连，电磁阀（23）与压力表（22）分别设置在导气管（16）上。

4.根据权利要求1所述的测定沥青路面在动水荷载下的渗水系数装置，其特征在于橡胶密封圈（27）置于试件夹具竖板（28）之上，与顶部密封盖（26）紧密相连，使试件夹具（20）内部形成密闭的空间；密封材料（29）填充于夹具竖板（28）与试件（30）之间。