[实用新型]水泥路面基层材料水平冲刷仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥混凝土路面基层材料的性能测试装置，具体涉及到用水平动力水流冲刷半刚性基层顶面细料的冲刷仪

背景技术

半刚性基层材料因具有较高的强度、良好的板体性、水稳定性和抗疲劳性而广泛应用于我国的路面基层结构中。随着路面使用时间的推移，无论是沥青路面还是水泥混凝土路面，常出现由于半刚性基层材料抗冲刷性能不足而引发路面早期水损害，大大降低了路面的服务水平和使用寿命，增加了路面全寿命周期成本。

由于水泥混凝土路面板具有很高的强度、刚度和荷载传递扩散能力，对基层更侧重于要求基层材料均匀、密实、稳定及具有较高的抗冲刷能力。水泥混凝土路面为了避免受环境因素影响产生明显胀缩破坏而设置接缝，随着接缝填缝料的逐渐老化或损坏，接缝往往成为表面水的下渗通道。设置接缝的水泥混凝土路面板在温度循环变化下，不可避免地会产生微翘曲或拱起变形，最终在水泥混凝土路面板底与基层顶面出现脱空，成为接缝渗水的“蓄水池”。水泥混凝土板脱空积水后在车辆荷载作用下产生微挠曲挤压水流径向水平冲刷基层顶面，如果基层材料抗冲刷性能不足，将引发路面出现唧泥、错台、断裂等破坏，因此讨论水泥路面半刚性基层材料的抗冲刷性能具有重要意义。

国外常用旋转刷试验和振动台试验来评价半刚性基层材料的抗冲刷性能。旋转刷试验是依靠旋转着的钢丝刷磨损基层材料试件表面，并将钢丝刷磨损下来的细料称重来评价材料的抗冲刷能力，其不足在于仅依靠机械磨损作用，而忽视了水的作用。振动台试验是将试件放置在容器内，并往容器中加水至50mm，然后启动振动台，工作5min后烘干并称量从试件上冲刷下来的细料颗粒重量，用质量损失率来评价材料的抗冲刷能力，缺点在于它不能为不同试件提供相同的试验条件。现有冲刷试验仪虽能较好地模拟路面裂缝下半刚性基层材料的冲刷作用，能较好地评价材料的抗冲刷能力，且装置过于复杂，不利于实际工程的推广应用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种水泥路面基层材料水平冲刷仪，其结构简单，操作方便，结果准确。

一种水泥路面基层材料水平冲刷仪，包括水箱、高度可调节的支座和设置在支座上的夹具，支座安装在一个容器中，容器底面开设有通孔，通孔下方贯通连接有集水器，在通孔上安装有过滤筛；集水器通过管道与一个水泵连接，所述的水箱设置在夹具的上方，水箱与水泵连接；水箱的底端连接有出水管，出水管上安装有高压调速器，高压调速器与设置在夹具顶面的喇叭管连接。

进一步地，所述的夹具包括固定夹板和活动夹板，固定夹板和活动夹板均为开设有半圆柱槽的矩形体，固定夹板固结在支座上，固定夹板和活动夹板的高度相同，可拼接成一个内部有圆柱形孔的矩形体。

进一步地，所述的喇叭管为一端是喇叭状开口且厚度一致的管，喇叭管的喇叭状开口的底部固结在固定夹板的上表面上。

进一步地，所述的固定夹板的顶面侧边缘设置有挡板，挡板的高度大于喇叭管的厚度。

进一步地，所述的活动夹板上设置有用于固定活动夹板和固定夹板的锁钮。

进一步地，所述的出水管上安装有截水阀，集水器侧面底端连接有排水管，排水管上安装有泄水阀。

本装置具有以下技术特点：

（1）本装置能充分模拟水泥路面板与基层顶面脱离接触积水后，在车轮荷载作用下水泥路面板产生竖向微挠曲变形挤压水流水平径向冲刷基层顶面细料，密切联系了脱空未裂水泥路面基层的实际冲刷环境；

（2）本装置能精确控制试件冲刷频率和水流速度，保证了不同试件测试条件的一致性。同时，结合基层材料的组成特点，可以通过改变冲刷频率和水流速度来达到快速、准确的测试效果；

（3）本装置提供高压动水水平冲刷试件顶面细料，而试件侧面材料不受水流浸蚀冲刷作用，明显区别于现有的带水冲刷试验仪，与板体性基层顶面冲刷环境更为接近；

（4）本装置容易并能准确地收集从试件顶面冲刷下来的细料颗粒，较其它冲刷装置更能客观、准确地评价材料的抗冲刷性能；

（5）本装置试验过程中的冲刷水流实现了循环冲刷，节约了水资源。试验通过适应冲刷频率和水流速度的需求来控制集水器和水箱中的水量，确保了试件顶面的正常、稳定冲刷和试验结论的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是夹具顶面部分的俯视图；

图3是喇叭管的结构示意图；