[发明专利]用于透水沥青混凝土车辙板试件的渗透系数测定装置及其测试方法

说明书

本发明提供了一种用于透水沥青混凝土车辙板试件的渗透系数测定装置及其测试方法。测定装置包括测试装置和供水装置，测试装置包括工作平台、溢流水槽、上套筒、下套筒、两个法兰、电子温度计、量筒等；上套筒外侧壁上设有与其内部相通的溢水口，两个相同的法兰刻有一圈凹槽与套筒胶结为一个整体；下套筒与溢流水槽贯通，溢流水槽设置了一个溢流口和一个排水口；试件置于两个法兰之间，法兰与试件之间放置橡胶密封垫，法兰设有螺孔，通过长螺栓穿过螺孔并用螺母固定试件；所述供水装置由储水桶、水泵、电源开关等组成。本装置结构合理，操作简便，不仅良好地解决了侧壁渗漏的问题，还实现了水力梯度的灵活控制，测定的结果合理可靠。

技术领域

本发明涉及道路工程材料渗透系数测定技术领域，尤其是一种用于透水沥青混凝土车辙板试件的常水头竖向渗透系数测定装置及其测试方法。

背景技术

透水沥青路面作为一种环保型道路结构层，具有排水、抗滑、降噪等诸多优点。其很好地解决了路面径流雨水的渗透问题，同时又能够补给地下水，其充分的储渗能力和减少径流污染负荷能力受到国内外道路工程领域的广泛关注。

渗透系数是反映孔隙介质排水能力的一个最有效直接的指标，室内测定渗透系数的仪器一般分为常水头渗透仪和变水头渗透仪两种。不同仪器的差别只是在于形式、量测精度和使用范围上的不同，其工作原理大多基于Darcy定律。对于透水性沥青混合料,其渗透系数通常在1×10^-2cm/s以上,采用常水头方法比较合理。

对于透水沥青混凝土渗透系数测定,目前国内外还没有统一的试验方法，主要使用自行设计的渗透系数测定装置。通过调查发现，国内外现有的渗透系数测定装置均不同程度地存在以下问题：一、侧壁侧漏问题没有得到良好地解决；二、对水力梯度的控制缺乏灵活性,实际应用并不广泛；三、装置结构复杂，实际操作繁琐。此外，实验室进行试验的材料大多为击实法成型的马歇尔试件，然而这种试件体积小，单个试件差异较大，会影响测定数据的精度，而碾压法成型的车辙板试件则能避免以上问题，并能够较好模拟实际路面情况，但目前还没有针对车辙板试件设计的渗透系数测定装置。

发明内容

本发明的目的主要是针对现有渗透系数测定装置存在的不足，提供了一种适用于透水沥青混凝土车辙板试件的常水头竖向渗透系数测定装置及其测试方法。该装置结构设计合理，密闭性好，操作简便，可实现水力梯度的灵活控制，并良好的解决了侧壁渗漏问题。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种用于透水沥青混凝土车辙板试件渗透系数测定装置，包括测试装置和供水装置，所述测试装置包括工作平台、溢流水槽、上套筒、下套筒、第一法兰、第二法兰、量筒、温度计；工作平台上设置所述溢流水槽，溢流水槽上设有溢流口和排水口，溢流口下方设置所述量筒；溢流水槽内设置所述下套筒，所述下套筒与所述溢流水槽相连通；所述下套筒上方设置相连接的第一、二法兰，第一、二法兰之间设置所述透水沥青混凝土车辙板试件，第二法兰上方设置所述上套筒，上套筒上设有溢流孔；所述温度计设置在所述溢流水槽中；上、下套筒为管状；

所述供水装置包括储水桶、水泵、电源开关，储水桶通过供水导管、水泵向所述上套筒注水，电源开关控制水泵运作。

优选地，所述第一、二法兰在靠近边缘处设有一圈凹槽，上下套筒筒壁嵌于对应的凹槽中并胶结；所述下套筒侧壁底部设有若干个与溢流水槽贯通的条形孔；所述上、下套筒的截面尺寸相同，上、下套筒均为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA优质有机玻璃浇筑管，上、下套筒内径控制在420mm-450mm之间。。

优选地，所述透水沥青混凝土车辙板试件为采用碾压法成型的透水沥青混凝土车辙板试件，试件的四个侧面以及上、下表面边缘采用环氧树脂涂料进行空隙密封，试件尺寸为长300mm×宽300mm×厚50mm。

优选地，所述溢流水槽是由聚甲基丙烯酸甲酯PMMA有机玻璃浇筑管和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA有机玻璃圆形底板胶结而成，胶结处不漏水。