CN213986117U - 模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，待测试件位于箱体内，待测试件的上表面及下表面均设置有铁丝网，其中，电源经电流传感器与铁丝网相连接，待测试件的上表面及下表面均设置有压力传感器，箱体顶部侧面的出水口与水箱相连通，箱体底部的出水口经过滤器及超声波流速传感器与水箱的入口相连通，喷淋头位于箱体顶部开口的正上方，水箱与喷淋头的入口相连通，升降装置位于箱体底部的一侧，该装置能够分析降雨强度、径流流量及坡度对透水混凝土的堵塞影响，且模拟结果较为准确。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程技术领域，涉及一种模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置。
背景技术
透水混凝土是指其内部孔隙率大于10％，一般为15％-30％，多数孔径大于1mm，具有一定透水透气性能的混凝土。它是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔材料，它不含或含有少量细骨料，由粗骨料表面包裹一薄层水泥浆粘结而成空穴均匀分布的蜂窝状结构，具有透气性、透水性和重量轻的特点。
透水混凝土能够使雨水流入地下，使地下水位上升，减少地面沉降和城市内涝等问题，是能有效减少环境污染，降低噪声和缓解城市热岛效应的新型生态铺装材料。其有利于城市路面的排水和水污染防治，具有良好的经济和社会效益。目前世界许多国家都已经大量推广使用透水混凝土作为城市道路的铺装材料，但是随着使用时间的增长，透水混凝土的空隙容易发生很大程度上的堵塞，导致其排水性能大大降低。现有研究得出，透水混凝土的实际寿命臂设计值要短，孔隙堵塞是影响其使用寿命的最大因素，因此研究透水混凝土的孔隙堵塞机理已成为该领域的前沿课题。
在现有的室内研究透水混凝土路面堵塞情况，通常采用小型混凝土试件进行研究，加入水和砂砾后进行搅拌，来观测混凝土的渗流和堵塞情况，缺乏透水路面真实降雨和径流情况多因素的模拟，对于道路所具有的一定坡度也无法真实模拟，其透水混凝土堵塞情况检测也不理想。同时现有的传统的透水路面堵塞模拟试验装置只能通过对路面材料渗透系数进行测定，进而研究其堵塞情况，无法对堵塞的全过程进行实时监测，同时渗透系数采用人工计时进行计算，存在较多的人为误差，对结果的精确性产生影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，该装置能够分析降雨强度、径流流量及坡度对透水混凝土的堵塞影响，且模拟结果较为准确。
为达到上述目的，本实用新型所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置包括箱体、电源、电流传感器、水箱、过滤器、超声波流速传感器、喷淋头及升降装置；
待测试件位于箱体内，待测试件的上表面及下表面均设置有铁丝网，其中，电源经电流传感器与铁丝网相连接，待测试件的上表面及下表面均设置有压力传感器，箱体顶部侧面的出水口与水箱相连通，箱体底部的出水口经过滤器及超声波流速传感器与水箱的入口相连通，喷淋头位于箱体顶部开口的正上方，水箱与喷淋头的入口相连通，升降装置位于箱体底部的一侧。
水箱内设置有搅拌机。
水箱经水泵与喷淋头相连通。
水泵经进水管与喷淋头相连通。
待测试件的表面涂覆有凡士林。
还包括橡胶套，橡胶套套接于待测试件上。
还包括PC终端及数据处理系统，PC终端、压力传感器及电流传感器与数据处理系统相连接。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置在具体操作时，通过调节水泵的进水流量，以模拟不同的降雨强度及径流流量，通过升降装置调节待测试件的坡度，以模拟不同的路面坡度，通过将加入有堵塞材料的水喷淋到待测试件上，以模拟降雨强度、径流流量及坡度对透水混凝土的堵塞影响，模拟结果较为准确。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型工作室的示意图。
其中，1为待测试件、2为橡胶套、3为箱体、4为铁丝网、5为喷淋头、6为进水管、7为超声波流速传感器、8为水泵、9为水箱、10为搅拌机、11为过滤器、12为排水管、13为升降装置、14为压力传感器、15为电源、16为数据采集系统、17为PC终端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1及图2，本实用新型所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置包括箱体3、电源15、电流传感器、水箱9、过滤器11、超声波流速传感器7、喷淋头5及升降装置13；待测试件1位于箱体3内，待测试件1的上表面及下表面均设置有铁丝网4，其中，电源15经电流传感器与铁丝网4相连接，待测试件1的上表面及下表面均设置有压力传感器14，箱体3顶部侧面的出水口与水箱9相连通，箱体3底部的出水口经过滤器11及超声波流速传感器7与水箱9的入口相连通，喷淋头5位于箱体3顶部开口的正上方，水箱9与喷淋头5的入口相连通，升降装置13位于箱体3底部的一侧。
水箱9内设置有搅拌机10，水箱9经水泵8与喷淋头5相连通，水泵8经进水管6与喷淋头5相连通。
本实用新型还包括橡胶套2、PC终端17及数据处理系统，PC终端17、压力传感器14及电流传感器与数据处理系统相连接，橡胶套2套接于待测试件1上，待测试件1的表面涂覆有凡士林。
待测试件1的尺寸为1000mm×1000mm×200mm，能有效减少尺寸效应对试验结果的影响。
本实用新型的具体工作过程为：
先将待测试件1置于10％食盐水中浸泡24小时，取出用毛巾擦拭待测试件1表面的水，然后在待测试件1的表面涂抹一层凡士林并套上橡胶套2，最后将待测试件1安装于箱体3内，并根据实际路面坡度来调节升降装置13的高度。
配置10％NaCl溶液用作循环水，并放入水箱9中，打开水泵8，设置进水流速，通过进水管6到达喷淋头5处开始向待测试件1中均匀降水，进行堵塞试验前，要确保水流稳定，稳定流中无气泡且水头恒定。
打开电源15给铁丝网4加12V的电压，同时打开压力传感器14及超声波流速传感器7的测试软件，通过数据采集系统16采集所有数据并交由PC终端17进行分析处理。
水流循环5分钟，待渗透系数基本稳定后，在30s时间里向水箱9中均匀加入堵塞材料，打开搅拌机10进行搅拌混合，并记录开始加砂时刻和加砂结束时刻。降落在待测试件1的水流(Q)，一部分水流(Q1)利用水流自重和路面坡度从待测试件1表面流入水箱9中，再循环流动，另一部分水流(Q2)渗流到待测试件1，并通过排水管12进入水箱9中，排水管12上安装有超声波流速传感器7，以测量排水管12内水流速，水箱9与排水管12的排水口之间设置有过滤器11，以过滤渗流后水流中的沙砾，并记录开始加砂时刻和加砂结束时刻，随后渗透试验持续进行直至渗透系数变化缓慢趋于稳定。保存并停止记录数据，关闭水泵8，取出待测试件1，并将散落于橡胶套2内及待测试件1上表面孔隙以外的砂收集起来，洗净烘干称重并筛分，以确定堵塞在待测试件1内的砂级配。
本实用新型通过不同次数、不同强度的降雨和不同坡度条件所形成的径流速度，同时采用电阻率，压力差对不同编号的待测试件1进行全过程的实时分析，得到降雨强度、路面径流强度及降雨次数等多因素对透水混凝土孔隙堵塞的影响以及透水混凝土路面的初始电阻率值和归一化的电阻率值和堵塞过程中渗水系数和电阻率的实时变化规律，使模拟数据更加准确。
Claims (7)
1.一种模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，包括箱体(3)、电源(15)、电流传感器、水箱(9)、过滤器(11)、超声波流速传感器(7)、喷淋头(5)及升降装置(13)；
待测试件(1)位于箱体(3)内，待测试件(1)的上表面及下表面均设置有铁丝网(4)，其中，电源(15)经电流传感器与铁丝网(4)相连接，待测试件(1)的上表面及下表面均设置有压力传感器(14)，箱体(3)顶部侧面的出水口与水箱(9)相连通，箱体(3)底部的出水口经过滤器(11)及超声波流速传感器(7)与水箱(9)的入口相连通，喷淋头(5)位于箱体(3)顶部开口的正上方，水箱(9)与喷淋头(5)的入口相连通，升降装置(13)位于箱体(3)底部的一侧。
2.根据权利要求1所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，水箱(9)内设置有搅拌机(10)。
3.根据权利要求1所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，水箱(9)经水泵(8)与喷淋头(5)相连通。
4.根据权利要求3所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，水泵(8)经进水管(6)与喷淋头(5)相连通。
5.根据权利要求1所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，待测试件(1)的表面涂覆有凡士林。
6.根据权利要求1所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，还包括橡胶套(2)，橡胶套(2)套接于待测试件(1)上。
7.根据权利要求1所述的模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置，其特征在于，还包括PC终端(17)及数据处理系统，PC终端(17)、压力传感器(14)及电流传感器与数据处理系统相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023100542.6U CN213986117U (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置 |
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Publications (1)
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| CN213986117U true CN213986117U (zh) | 2021-08-17 |
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| CN202023100542.6U Active CN213986117U (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 模拟不同降雨和径流情况下透水混凝土路面堵塞的装置 |
Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113866061A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-31 | 广西交科集团有限公司 | 一种可测试不同降雨条件下透水混凝土堵塞程度的试验装置 |
| CN115031889A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-09-09 | 中国公路工程咨询集团有限公司 | 孔隙水压力的监测方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115598038A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-01-13 | 叙镇铁路有限责任公司（Cn） | 改性透水路面堵塞恢复能力室内试验测定装置 |
| CN115855769A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-28 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种模拟混凝土堵塞机理测试装置及其使用方法 |
-
2020
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