[发明专利]一种评估不同因素对沥青路面透水性能影响的装置

权利要求书

1.一种评估不同因素对沥青路面透水性能影响的装置，其特征在于，包括外罩(2)、底座(1)以及位于外罩(2)内的圆盘(9)、油压机(10)、滤水网(14)、若干升降支架及若干渗水测试仪(11)，外罩(2)内设置有用于调整外罩(2)内温度的温度控制系统；

外罩(2)扣合于底座(1)上，各升降支杆均竖直固定于底座(1)上,圆盘(9)与各升降支杆的上端相连接,油压机(10)的上端及各渗水测试仪(11)的上端均固定于圆盘(9)的底部,滤水网(14)与各升降支杆侧面相连接,待测试件(13)位于滤水网(14)上,且待测试件(13)位于圆盘(9)的下方,油压机(10)输出轴的下端面及各渗水测试仪(11)的下端面均与待测试件(13)的上表面相接触；各渗水测试仪(11)均匀分布于油压机(10)的周围，每个渗水测试仪(11)中的各渗水仪(11-4)与油压机之间的距离不同；

各升降支杆均包括立柱(3)、升降杆(6)及横梁(8)，其中，立柱(3)的下端固定于底座(1)上，升降杆(6)的下端与立柱(3)的上端相连接，横梁(8)的一端与升降杆(6)的上端相连接，横梁(8)的另一端与圆盘(9)相连接；

还包括用于控制升降杆(6)进行升降的升降控制仪(7)以及用于控制油压机(10)的荷载控制器(4)；

滤水网(14)的底部设置有集水仓(15)；

所述渗水测试仪(11)包括泵水箱(12)、竖杆(11-3)、扇形夹具(11-1)及若干渗水仪(11-4)，其中，竖杆(11-3)的上端与圆盘(9)的底部相连接，扇形夹具(11-1)固定于竖杆(11-3)的下端，且扇形夹具(11-1)沿轴向开设有若干圆形卡槽(11-6)，其中，一个圆形卡槽(11-6)对应一个渗水仪(11-4)，各渗水仪(11-4)的下端夹持于对应圆形卡槽(11-6)内，泵水箱(12)的出水口与渗水仪(11-4)的入水口相连通；

扇形夹具(11-1)包括第一夹具及第二夹具，第一夹具的侧面开设有若干第一凹槽，第二夹具的侧面开设有若干第二凹槽，其中，一个第一凹槽正对一个第二凹槽，且第一凹槽与对应的第二凹槽相扣合形成圆形卡槽(11-6)，第一夹具的一端及第二夹具的一端均与竖杆(11-3)的下端均通过轴(11-2)连接，第一夹具的另一端及第二夹具的另一端通过卡钉(11-5)相连接；

所述泵水箱(12)包括水压表(12-2)、旋转开关(12-3)、吸水管(12-4)、水泵(12-5)及若干出水管(12-1)，其中，水泵(12-5)的入口与吸水管(12-4)相连通，水泵(12-5)的出口经旋转开关(12-3)及水压表(12-2)与各出水管(12-1)的一端相连通，其中一根出水管(12-1)对应一个渗水仪(11-4)，各出水管(12-1)的另一端与对应渗水仪(11-4)的入水口相连通；

所述各渗水仪(11-4)均包括塞头、渗水量筒(11-4-7)、进水管(11-4-6)、阀门(11-4-8)、渗水仓(11-4-9)及弓形支架(11-4-5)；

塞头位于渗水量筒(11-4-7)的顶部开口内，塞头上设置有用于排出渗水量筒(11-4-7)内空气的排气阀(11-4-1)，进水管(11-4-6)的一端与泵水箱(12)相连通，进水管(11-4-6)的另一端穿过塞头与渗水量筒(11-4-7)相连通，进水管(11-4-6)上设置有流量计(11-4-4)，渗水量筒(11-4-7)的底部开口通过阀门(11-4-8)与渗水仓(11-4-9)相连通，渗水仓(11-4-9)底部开口的端面上依次设置有橡胶垫(11-4-10)及密封垫(11-4-11)，在检测过程中，密封垫(11-4-11)与待测试件(13)的表面相接触；

弓形支架(11-4-5)的上部套接于渗水量筒(11-4-7)下端的外壁上，弓形支架(11-4-5)的下部套接于渗水仓(11-4-9)的外壁上，且待测试件(13)夹持于圆形卡槽(11-6)内；

所述塞头包括玻璃塞(11-4-2)及橡皮塞(11-4-3)，其中，橡皮塞(11-4-3)固定于玻璃塞(11-4-2)的底部；

渗水仓(11-4-9)为圆台形结构；

还包括用于控制阀门(11-4-8)及水泵(12-5)的综合控制器(5)；

具体工作过程为：

选取相同沥青混合料拌和、摊铺、碾压而成形状相同的五块车辙板，分别记为第一试验试件、第二试验试件、第三试验试件、第四试验试件及第五试验试件，其中，第一试验试件与第二试验试件的厚度均为D，第三试验试件的厚度为2D，第四试验试件的厚度为3D，第五试验试件的厚度为4D；

该装置具有三种试验方案，其中，第一种试验方案为：第一试验试件及第二试验试件在保证两者所受的荷载大小相同的情况下，测试温度对其透水性产生的影响；第二种试验方案为：保证第一试验试件及第二试验试件的温度相同情况下，测试荷载对其透水性的影响；第三种试验方案为：在确保第一试验试件、第三试验试件、第四试验试件和第五试验试件所受荷载及温度相同的条件下，测试沥青路面厚度对其透水性的影响；

具体的，先分别测量各试验方案中第一试验试件、第二试验试件、第三试验试件、第四试验试件及第五试验试件的渗水量，其中，各试验试件渗水量的测试过程均为：

打开外罩(2)，将试验试件放置在滤水网(14)上，再将渗水仪(11-4)夹持于扇形夹具(11-1)的圆形卡槽(11-6)内，然后由升降控制仪(7)控制升降杆(6)下降至合适位置，再将各渗水仪(11-4)与泵水箱(12)相连通，并使各阀门(11-4-8)处于关闭状态，然后打开各渗水仪(11-4)中的排气阀(11-4-1)，通过综合控制器(5)控制水泵(12-5)开始向各渗水仪(11-4)的渗水量筒(11-4-7)中加水，直至达到预先设定的水压力，关闭排气阀(11-4-1)，控制水泵(12-5)停止工作，最后，关闭外罩(2)，再通过温度控制系统控制外罩(2)内的温度；

由荷载控制器(4)调控油压机(10)作用在试验试件上的荷载，同时综合控制器(5)控制各渗水仪(11-4)底部的阀门(11-4-8)打开，并开始计时，记录各渗水仪(11-4)上流量计(11-4-4)的数据，直至达到预先设定的试验时长t为止，荷载控制器4控制油压机(10)停止工作，综合控制器(5)控制水泵(12-5)及各渗水仪(11-4)上的阀门(11-4-8)关闭，同时综合控制器(5)根据流量计(11-4-4)检测得到的数据计算各渗水仪(11-4)的渗水量，升降控制仪(7)控制升降杆(6)上升至初始位置，然后打开外罩(2)，取出试验试件，再打开排气阀(11-4-1)，并控制各渗水仪(11-4)上的阀门(11-4-8)打开，使渗水量筒(11-4-7)中剩余的水沿滤水网(14)进入到集水仓(15)中，然后关闭各渗水仪(11-4)上的阀门(11-4-8)；

由第一种试验方案得：温度变化对试验试件渗水性能的渗水强化指数α1为：

其中，为荷载为F、试验温度为T时第一试验试件在测试点k处的平均渗水体积；为荷载为F、试验温度为i倍的T时第二试验试件在测试点k处的平均渗水体积；

由第二种试验方案得：荷载变化对试验试件渗水性能的渗水强化指数α2为：

其中，为荷载为F、试验温度为T时第一试验试件在测试点k处的平均渗水体积；为荷载为j倍的F、试验温度为T时第二试验试件在测试点k处的平均渗水体积；

由第三种试验方案得：试验试件渗水性能的厚度影响系数β为：

为荷载为F、试验温度为T及试验试件厚度为c-1倍的D时试验试件在测试点k处的平均渗水体积,c为试验试件的编号，c大于等于2。