[发明专利]荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置及方法

权利要求书

1.一种荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，其特征在于，包括立柱(4)、底座(1)、横梁(7)、轨道(10)、传动杆(9)、滑车(8)、车轮(12)、控制器(3)、烧杯(17)、车轮(12)、出水管(14)以及用于控制升降杆(6)的升降控制仪(5)；

立柱(4)竖立固定于底座(1)上，立柱(4)的侧面设置有载物台(20)，升降杆(6)竖立固定于立柱(4)的顶部，其中，横梁(7)固定于升降杆(6)的顶部，轨道(10)固定于横梁(7)上，滑车(8)位于轨道(10)上，传动杆(9)的上端固定于滑车(8)上，车轮(12)设置于传动杆(9)的下端，烧杯(17)位于载物台(20)上，试验台(19)位于烧杯(17)内，待试验试件(18)位于试验台(19)上，车轮(12)位于待试验试件(18)上，传动杆(9)上设置有载荷槽(11)，外罩(2)内设置有用于调节外罩(2)内温度的加热箱(21)；

传动杆(9)上设置有喷头(13)，其中，出水管(14)与所述喷头(13)相连通，喷头(13)正对待试验试件(18)，控制器(3)与升降控制仪(5)的控制端及喷头(13)的控制端相连接。

2.根据权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，其特征在于，还包括水泵(15)及进水管(16)，其中，水泵(15)的入口经进水管(16)与烧杯(17)相连通，水泵(15)的出口经出水管(14)与喷头(13)相连通。

3.根据权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，其特征在于，还包括用于控制加热箱(21)的电源键(211)及调温键(212)。

4.根据权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，其特征在于，控制器(3)为触屏控制器。

5.根据权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，其特征在于，外罩(2)为透明结构。

6.一种荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验方法，基于权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，包括以下步骤：

1)测量待试验试件(18)的渗透系数，同时设定待试验试件(18)的加载荷载为150N，循环加载次数为1500次；

2)打开外罩(2)，将待试验试件(18)放置在试验台(19)，开启加热箱(21)，通过加热箱(21)调节外罩(2)内的温度，同时调节升降杆(6)，使车轮(12)的底部接触到待试验试件(18)，再向载荷槽(11)内放入砝码，通过砝码向待试验试件(18)加载荷载，然后关闭外罩(2)，再通过喷头(13)对待试验试件(18)进行冲刷处理，同时控制滑车(8)在轨道(10)上往复移动，实现车轮(12)对待试验试件(18)的循环加载，最后测量待试验试件(18)的渗透系数；

3)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)及砝码，使砝码向待试验试件(18)加载300N的荷载，同时设置循环加载次数为1500次，再关闭外罩(2)，然后重复步骤2)；

4)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)及砝码，使砝码向待试验试件(18)加载450N的荷载，同时设置循环加载次数为1500次，再关闭外罩(2)，然后重复步骤2)；

5)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)及砝码，使砝码向待试验试件(18)加载600N的荷载，同时设置循环加载次数为1500次，再关闭外罩(2)，然后重复步骤2)；

6)计算待试验试件(18)的荷载贡献系数α，其中，步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)及步骤5)得到的待试验试件(18)的渗透系数分别为C1、C2、C3、C4及C5，然后根据待试验试件(18)的荷载贡献系数评估沥青混合料的渗水性能。

7.一种荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验方法，基于权利要求1所述的荷载-冲刷作用下沥青混合料渗水性能的试验装置，包括以下步骤：

1)测量待测试验试件的渗透系数，设定待试验试件(18)的冲刷强度为0.5mm/h；

2)打开外罩(2)，将待试验试件(18)放置在试验台(19)上，开启加热箱(21)，通过加热箱(21)调节外罩(2)内的温度，同时调节升降杆(6)，使车轮(12)的底部接触到待试验试件(18)，再向载荷槽(11)内放入砝码，通过砝码向待试验试件(18)加载预设荷载，然后关闭外罩(2)，再通过喷头(13)对待试验试件(18)进行冲刷处理，使待试验试件(18)的冲刷强度达到设定冲刷强度，同时控制滑车(8)在轨道(10)往复移动，实现车轮(12)对待试验试件(18)的循环加载，最后测量待试验试件(18)的渗透系数；

3)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)，再重新设置待试验试件(18)的冲刷强度为1mm/h，然后关闭外罩(2)，最后重复步骤2)；

4)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)，再重新设置待试验试件(18)的冲刷强度为1.5mm/h，然后关闭外罩(2)，最后重复步骤2)；

5)打开外罩(2)，更换待试验试件(18)，再重新设置待试验试件(18)的冲刷强度为2mm/h，然后关闭外罩(2)，最后重复步骤2)；

6)计算待试验试件(18)的冲刷强度贡献指数β，其中，步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)及步骤5)得到的待试验试件(18)的渗透系数分别为C1'、C2'、C3'、C4'及C5'，然后根据待试验试件(18)的冲刷强度贡献指数β评估荷载-冲刷下沥青混合料的抗疲劳性能，其中，冲刷强度贡献指数β越小，则荷载-冲刷下沥青混合料的抗疲劳性能越高。