[发明专利]一种常水头的沥青混合料多向渗流测试装置

说明书

一种常水头的沥青混合料多向渗流测试装置，它涉及一种沥青混合料多向渗流测试装置，具体涉及一种常水头的沥青混合料多向渗流测试装置。本发明为了解决现有技术中沥青混合料渗水仪无法实现高水头压力的恒定，也无法测试实际车辆荷载作用下水流在沥青路面中的横向渗流的弊端，同时也为解决难以实现沥青路面中水流纯横向渗流与纯竖向渗流测试及横向‑竖向耦合渗流测试的问题。本发明包括渗流机构下腔体、渗流机构上下腔连接件、渗流机构上腔体、渗流出水口、截水阀门、量筒、连接套管、端部套管、水箱连接管、恒定水头补给水箱、恒压排水管和补水管。本发明属于路桥工程领域。

技术领域

本发明涉及一种沥青混合料多向渗流测试装置，具体涉及一种常水头的沥青混合料多向渗流测试装置，属于路桥工程领域。

背景技术

水分渗流特性是影响沥青路面材料耐久性及功能特性的重要物理参数之一。一般沥青路面面层作为防水隔层来阻绝外界水分浸入半刚性基层，以防止半刚性基层材料长期浸水而导致承载强度丧失，沥青路面材料的水分渗流特性成为表征面层阻水能力的重要参数。而作为沥青面层材料的沥青混合料自身在与外界水分环境直接接触的过程中也受到水分的长期侵蚀作用，同时在往复车辆荷载的耦合作用下沥青混合料内部孔隙中水分反复冲刷包裹在石料上的沥青薄膜，沥青膜逐渐从石料表面剥离而引起沥青混合料的松散坑槽等水损害，水分渗流特性能够有效表征水分浸入混合料内部的能力，因而水分渗流特性也成为反映沥青混合料水敏感性的重要参数之一。另一方面，近来为改善城市热岛效应和雨天抗滑的新型透水路面要求沥青路面材料具有较大的水流渗透能力以保证其路面的透水功能，水分渗流是该种路面材料设计时关注的重要指标之一。综合来看，沥青混合料的水分渗流特性对于路面结构稳定、路面材料长期耐久以及新型透水路面透水功能都具有重要的意义。

沥青混合料细观尺度上可视为一种横观各项同性材料，使得水分在实际路面中渗流通常表现为竖向渗流、横向渗流及竖向与横向的耦合渗流。沥青混合料中沿竖向的水分渗流会引起水分侵入半刚性基层引起路面结构病害，混合料中沿横向向的水分渗流是影响多孔透水路面排水能力的重要因素，而竖向与横向耦合渗流会影响沥青混合料的耐久性。因此，沥青混合料的水分渗流测试应集中于竖向渗流、横向渗流以及竖向横向耦合渗流三方面。

当前沥青混合料的水分渗流特性多采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中规定路面渗水仪进行测定，该仪器主要可测定碾压成型沥青混合料及现场沥青路面的整体渗水特性，难以单独进行单一竖向水分渗流和单一横向水分渗流，此外其采用低水头的变水头测试方法，很难模拟实际路面车辆荷载与水分共同作用下产生的高水头渗流行为。为解决低水头和单向渗流的测试问题，一些学者设计出单一渗流方向的恒定高水头渗流测试装置，这些装置实现恒定高水头的渗流测试，但大多只能测试单一竖向渗流，部分渗流装置虽然实现水流从混合料侧面渗出，但其采用混合料顶面作为渗入面导致试件内部水分渗流路径为竖向和横向渗流并存而非严格横向渗流，使得无法准确测试横向渗流特性。

发明内容

本发明为解决现有技术中沥青混合料渗水仪无法实现高水头压力的恒定，也无法测试实际车辆荷载作用下水流在沥青路面中的横向渗流的弊端，同时也为解决难以实现沥青路面中水流纯横向渗流与纯竖向渗流测试及横向-竖向耦合渗流测试的问题，进而提出一种常水头的沥青混合料多向渗流测试装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括渗流机构下腔体、渗流机构上下腔连接件、渗流机构上腔体、渗流出水口、截水阀门、量筒、连接套管、端部套管、水箱连接管、恒定水头补给水箱、恒压排水管和补水管，渗流机构下腔体通过渗流机构上下腔连接件与渗流机构上腔体连接，渗流机构下腔体的渗流出水口通过截水阀门与量筒连接，连接管的下端与渗流机构上腔体的上表面连接，连接套管的上端通过端部套管与水箱连接管的一端连接，水箱连接管的另一端与恒定水头补给水箱连接，恒压排水管和补水管均与恒定水头补给水箱连接。

进一步的，本发明还包括水压表，水压表安装在渗流机构下腔体上。