可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，包括密閉試驗(yàn)箱和高壓水泵，所述密閉試驗(yàn)箱和高壓水泵之間設(shè)有管道，所述管道包括動(dòng)水加載管和動(dòng)水卸載管，所述動(dòng)水加載管一端與高壓水泵連接，另一端與密閉試驗(yàn)箱連接，所述動(dòng)水加載管上設(shè)有供水電磁閥；所述動(dòng)水卸載管一端連接于動(dòng)水加載管的供水電磁閥與密閉試驗(yàn)箱之間，另一端設(shè)有用于計(jì)量沖刷水量的計(jì)量閥和第一計(jì)量水箱。本發(fā)明的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，能夠計(jì)量一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷水量和單向動(dòng)水沖刷水量，并且計(jì)量結(jié)果精確，符合實(shí)際沖刷水量。
【專利說(shuō)明】可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路面材料性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]雨水通過(guò)路面材料的空隙進(jìn)入路面材料內(nèi)部，在車輪高速駛過(guò)時(shí)，路面受車輛荷載產(chǎn)生的動(dòng)水壓力在短時(shí)間內(nèi)由正壓變?yōu)樨?fù)壓，路面材料在反復(fù)的正負(fù)壓交替作用即動(dòng)水壓力沖刷作用下，造成了集料的剝落，進(jìn)而使路面裂隙不斷延伸直至貫通。路面材料的沖刷水量不僅能夠反映路面材料(浙青、水泥)與集料的粘結(jié)性能，也能夠反映出路面材料的抗水沖刷性能。國(guó)內(nèi)學(xué)者已經(jīng)對(duì)動(dòng)水壓力對(duì)浙青路面的損害開展了相關(guān)的研究，現(xiàn)有的路面材料沖刷試驗(yàn)儀，主要包括國(guó)外的旋轉(zhuǎn)刷、振動(dòng)臺(tái)，以及各大院校設(shè)計(jì)的路面材料動(dòng)水壓力試驗(yàn)裝置，但上述的試驗(yàn)裝置均不能計(jì)量沖刷水量，不便于判斷試件的防滲性和排水性隨沖刷的變化過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，該動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)能夠計(jì)量一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷水量和單向動(dòng)水沖刷水量，并且計(jì)量結(jié)果精確，符合實(shí)際沖刷水量。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，包括密閉試驗(yàn)箱和高壓水泵，所述密閉試驗(yàn)箱和高壓水泵之間設(shè)有管道，所述管道包括動(dòng)水加載管和動(dòng)水卸載管，所述動(dòng)水加載管一端與高壓水泵連接，另一端與密閉試驗(yàn)箱連接，所述動(dòng)水加載管上設(shè)有供水電磁閥；所述動(dòng)水卸載管一端連接于動(dòng)水加載管的供水電磁閥與密閉試驗(yàn)箱之間，另一端設(shè)有用于計(jì)量沖刷水量的計(jì)量閥和第一計(jì)量水箱。
[0005]所述動(dòng)水卸載管上于計(jì)量閥前端設(shè)有回水電磁閥，于計(jì)量閥后端設(shè)有回水管道，所述回水管道與高壓水泵的儲(chǔ)水裝置相連，所述回水管道上設(shè)有計(jì)量停止閥。
[0006]所述密閉試驗(yàn)箱內(nèi)固設(shè)有路面材料試件和至少一個(gè)反向沖刷筒,所述路面材料試件和反向沖刷筒將密閉試驗(yàn)箱的內(nèi)腔分隔為上部的正向沖刷腔和下部的反向沖刷腔，所述反向沖刷筒的上端封閉且下端與反向沖刷腔連通，所述正向沖刷腔設(shè)有與動(dòng)水加載管連接的動(dòng)水進(jìn)出口。
[0007]所述密閉試驗(yàn)箱包括箱體、分設(shè)于箱體上下兩端的上蓋板和下蓋板，所述箱體的下部設(shè)有排水管，所述排水管上設(shè)有排水閥，所述排水閥后端設(shè)有第二計(jì)量水箱。
[0008]所述排水管上設(shè)有用于計(jì)量反向動(dòng)水壓力的排水壓力表。
[0009]所述上蓋板設(shè)有吊環(huán)和用于計(jì)量正向動(dòng)水壓力的頂部壓力表。
[0010]所述密閉試驗(yàn)箱設(shè)有控溫裝置，所述控溫裝置包括制冷裝置和熱交換裝置，所述制冷裝置和熱交換裝置分別與密閉試驗(yàn)箱連接。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，設(shè)有動(dòng)水卸載管，當(dāng)對(duì)密閉試驗(yàn)箱內(nèi)的路面材料試件完成一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷時(shí),打開動(dòng)水卸載管上的計(jì)量閥，經(jīng)計(jì)量閥流出的水落入第一計(jì)量水箱，通過(guò)第一計(jì)量水箱測(cè)量經(jīng)計(jì)量閥流出的總水量，該部分水量即為該次動(dòng)水沖刷的沖刷水量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)沖刷水量的計(jì)量，豐富了路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)的功能，能夠準(zhǔn)確的計(jì)算路面材料試件的透水率，以準(zhǔn)確判斷路面材料試件的防滲性和排水性隨沖刷的變化過(guò)程。本發(fā)明進(jìn)一步在計(jì)量閥后端設(shè)有回水管道，回水管道與高壓水泵的供水箱相連，回水管道上設(shè)有計(jì)量停止閥，完成正反動(dòng)水沖刷試驗(yàn)后如果不需要計(jì)量沖刷水量，則可關(guān)閉計(jì)量閥，打開計(jì)量停止閥，通過(guò)回水管道將密閉試驗(yàn)箱中的水排回至高壓水泵的供水箱。本發(fā)明進(jìn)一步在箱體的下部設(shè)有排水管，排水管上設(shè)有排水閥，排水閥后端設(shè)有第二計(jì)量水箱，在對(duì)密閉試驗(yàn)箱中的路面材料試件進(jìn)行自上而下的單向沖刷試驗(yàn)時(shí)，可以打開排水閥，通過(guò)第二計(jì)量水箱計(jì)量經(jīng)該排水閥排出的水量，從而實(shí)現(xiàn)在單向沖刷試驗(yàn)中對(duì)沖刷水量的計(jì)量。本發(fā)明進(jìn)一步在排水管上設(shè)有排水壓力表，能夠計(jì)量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反向動(dòng)水壓力，在上蓋板設(shè)有頂部壓力表，能夠計(jì)量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中正向動(dòng)水壓力。本發(fā)明通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置控溫裝置對(duì)密閉試驗(yàn)箱內(nèi)的水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，以模擬不同水溫條件下動(dòng)水對(duì)路面材料試件的沖刷作用。本發(fā)明能夠適用于各種混合料類型的路面材料試件，對(duì)于擊實(shí)試件、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件或路面現(xiàn)場(chǎng)芯樣均可進(jìn)行試驗(yàn)，能較好地模擬荷載、溫度、水壓三個(gè)因素對(duì)路面材料的影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明第一種沖刷計(jì)量方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明第二種沖刷計(jì)量方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明密閉試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明密閉試驗(yàn)箱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、密閉試驗(yàn)箱；11、定位筒；12、正向沖刷腔；121、動(dòng)水進(jìn)出口 ；13、反向沖刷腔；14、排氣閥；15、箱體；151、排水管；152、排水閥；153、排水壓力表；154、第二計(jì)量水箱；16、上蓋板；161、吊環(huán)；162、頂部壓力表；17、下蓋板；2、高壓水泵；21、供水箱；3、制冷裝置；4、管道；41、動(dòng)水加載管；411、供水電磁閥；42、動(dòng)水卸載管；421、回水電磁閥；422、計(jì)量閥；423、計(jì)量停止閥；424、第一計(jì)量水箱；425、回水管道；5、路面材料試件；6、控制系統(tǒng)；7、熱交換裝置；8、反向沖刷筒；81、筒體；82、密封蓋板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1至圖4示出了本發(fā)明的一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)實(shí)施例，該試驗(yàn)機(jī)包括密閉試驗(yàn)箱1、高壓水泵2、控溫裝置和控制系統(tǒng)6，密閉試驗(yàn)箱I內(nèi)固設(shè)有路面材料試件5和至少一個(gè)反向沖刷筒8，密閉試驗(yàn)箱I和高壓水泵2之間設(shè)有管道4，管道4包括動(dòng)水加載管41和動(dòng)水卸載管42，動(dòng)水加載管41的一端與高壓水泵2連接，另一端與密閉試驗(yàn)箱I連接，動(dòng)水加載管41上設(shè)有供水電磁閥411 ;動(dòng)水卸載管42的一端連接于動(dòng)水加載管41的供水電磁閥411與密閉試驗(yàn)箱I之間，另一端設(shè)有用于計(jì)量沖刷水量的計(jì)量閥422和第一計(jì)量水箱424。當(dāng)對(duì)密閉試驗(yàn)箱I內(nèi)的路面材料試件5完成一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷時(shí)，打開動(dòng)水卸載管42上的計(jì)量閥422，經(jīng)計(jì)量閥422流出的水落入第一計(jì)量水箱424，通過(guò)第一計(jì)量水箱424測(cè)量經(jīng)計(jì)量閥422流出的總水量，該部分水量即為該次動(dòng)水沖刷的沖刷水量，通過(guò)沖刷水量能夠準(zhǔn)確的計(jì)算路面材料試件5的透水率，以準(zhǔn)確判斷路面材料試件5的防滲性和排水性隨沖刷的變化過(guò)程。
[0018]本實(shí)施例中，動(dòng)水卸載管42設(shè)有回水電磁閥421和回水管道425，回水電磁閥421位于計(jì)量閥422的前端，回水管道425位于計(jì)量閥422的后端，回水管道425與高壓水泵2的供水箱21相連，回水管道425上設(shè)有計(jì)量停止閥423，完成正反動(dòng)水沖刷試驗(yàn)后如果不需要計(jì)量沖刷水量，則可關(guān)閉計(jì)量閥422，打開計(jì)量停止閥423，通過(guò)回水管道425將密閉試驗(yàn)箱I中的水排回至高壓水泵2的供水箱21。
[0019]本實(shí)施例中，密閉試驗(yàn)箱I中設(shè)有一個(gè)反向沖刷筒8，路面材料試件5和反向沖刷筒8將密閉試驗(yàn)箱I的內(nèi)腔分隔為上部的正向沖刷腔12和下部的反向沖刷腔13，反向沖刷筒8包括筒體81和密封蓋板82，筒體81固定于密閉試驗(yàn)箱I的定位筒11中，密封蓋板82用于封閉筒體81的上端，使筒體81只與反向沖刷腔13連通，正向沖刷腔12設(shè)有與動(dòng)水加載管41連接的動(dòng)水進(jìn)出口 121。本發(fā)明模擬路面實(shí)際情況實(shí)驗(yàn)時(shí)，從動(dòng)水進(jìn)出口 121注水，路面材料試件5的上表面施加動(dòng)水壓力，由于水只能從路面材料試件5中流入反向沖刷腔13，卸壓時(shí)再通過(guò)反向沖刷筒8使水在路面材料試件5的下表面壓入，對(duì)路面材料試件5形成動(dòng)水循環(huán)沖刷，從而有效檢驗(yàn)路面材料的抗水損害能力。
[0020]本實(shí)施例中，密閉試驗(yàn)箱I包括箱體15、上蓋板16和下蓋板17，上蓋板16和下蓋板17分別固定于箱體15的上下兩端，箱體15的下部設(shè)有排水管151，排水管151上設(shè)有排水閥152，排水閥152后端設(shè)有第二計(jì)量水箱154，在對(duì)密閉試驗(yàn)箱I中的路面材料試件5進(jìn)行自上而下的單向沖刷試驗(yàn)時(shí)，可以打開排水閥152，通過(guò)第二計(jì)量水箱154計(jì)量經(jīng)該排水閥152排出的水量，從而實(shí)現(xiàn)在單向沖刷試驗(yàn)中對(duì)沖刷水量的計(jì)量。上蓋板16設(shè)有吊環(huán)161、頂部壓力表162和排氣閥14,頂部壓力表162用于測(cè)量正向沖刷腔12的正向沖刷動(dòng)水壓力，吊環(huán)161的設(shè)置方便了用吊裝設(shè)備吊起上蓋板16打開或閉合箱體15。
[0021]本發(fā)明的密閉試驗(yàn)箱I設(shè)有控溫裝置，控溫裝置包括制冷裝置3和熱交換裝置7，制冷裝置3和熱交換裝置7分別與密閉試驗(yàn)箱I連接。密閉試驗(yàn)箱I設(shè)有溫度傳感器，將密閉試驗(yàn)箱I中水的溫度實(shí)時(shí)傳遞給控制系統(tǒng)6，控制系統(tǒng)6對(duì)密閉試驗(yàn)箱I中的水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，以模擬不同水溫、恒溫條件下動(dòng)水對(duì)路面材料試件5的沖刷作用。
[0022]本發(fā)明有以下兩種沖刷方式，兩種沖刷方式均有相應(yīng)的動(dòng)水計(jì)量方法:
第一種沖刷計(jì)量方式:如圖1所示，通過(guò)計(jì)量閥422計(jì)量一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷水量。
[0023](I)關(guān)閉排水閥152，打開高壓水泵2和供水電磁閥411，向箱體15內(nèi)充水，待水位到達(dá)定位筒11高度一半左右的時(shí)候，關(guān)閉高壓水泵2和供水電磁閥411停止注水。
[0024](2)安放路面材料試件5和上端已封閉的反向沖刷筒8，然后向正向沖刷腔12注滿水，用上蓋板16封閉箱體15，此時(shí)反向沖刷筒8內(nèi)具有一定量的空氣。
[0025](3)靜置一段時(shí)間待路面材料試件5的空氣慢慢排出后，開啟排氣閥14將正向沖刷腔12的空氣排出，關(guān)閉排氣閥14。
[0026](4)關(guān)閉計(jì)量停止閥423，打開計(jì)量閥422，并在計(jì)量閥422的出水口處放置第一計(jì)量水箱424。
[0027](5)控制系統(tǒng)6設(shè)置沖刷頻率，打開高壓水泵2和供水電磁閥411，同時(shí)關(guān)閉回水電磁閥421，從動(dòng)水進(jìn)出口 121注入壓力水，對(duì)路面材料試件5加壓，水通過(guò)路面材料試件5內(nèi)的空隙滲流到反向沖刷腔13，使反向沖刷筒8內(nèi)腔的空氣被壓縮蓄能。
[0028](6)頂部壓力表162檢測(cè)到壓力加載到了設(shè)定值后，關(guān)閉供水電磁閥411，打開回水電磁閥421，對(duì)密閉試驗(yàn)箱I內(nèi)進(jìn)行卸壓，反向沖刷筒8內(nèi)腔的空氣膨脹，在壓力作用下，反向沖刷腔13的水對(duì)路面材料試件5進(jìn)行反向沖刷，水透過(guò)路面材料試件5進(jìn)入正向沖刷腔12，并經(jīng)動(dòng)水卸載管42，由計(jì)量閥422流出，進(jìn)入第一計(jì)量水箱424。
[0029](7)對(duì)第一計(jì)量水箱424中的水進(jìn)行計(jì)量，即可得到一個(gè)周期的正反動(dòng)水沖刷水量。
[0030]第二種沖刷計(jì)量方式:如圖2所示，通過(guò)排水閥152計(jì)量單向沖刷實(shí)驗(yàn)的沖刷水量。
[0031](I)先安裝路面材料試件5和反向沖刷筒8，用上蓋板16封閉箱體15，然后打開高壓水泵2和供水電磁閥411，同時(shí)關(guān)閉回水電磁閥421，向正向沖刷腔12注滿水。
[0032](2)打開排水閥152，排水管151的排水口處放置第二計(jì)量水箱154 ;靜置一段時(shí)間待路面材料試件5的空氣慢慢排出后，開啟排氣閥14將正向沖刷腔12的空氣排出，關(guān)閉排氣閥14。
[0033](3)控制系統(tǒng)6設(shè)置沖刷頻率及沖刷次數(shù)后，打開供水電磁閥411，對(duì)路面材料試件5進(jìn)行正向沖刷，動(dòng)水在正向沖刷腔12內(nèi)循環(huán)加壓卸壓的過(guò)程，在高壓動(dòng)水的作用下，水透過(guò)路面材料試件5內(nèi)部的空隙滲透進(jìn)入反向沖刷腔13，循環(huán)加壓，水不斷滲透至反向沖刷腔13，直至達(dá)到設(shè)置的沖刷參數(shù)。
[0034](4)試驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉供水電磁閥411，等待一段時(shí)間，直至正向沖刷腔12滲透入反向沖刷腔13的水全部從排水管151流入第二計(jì)量水箱154。
[0035](5)對(duì)第二計(jì)量水箱154中的水進(jìn)行計(jì)量，即得到單向沖刷實(shí)驗(yàn)的沖刷水量。
[0036]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，包括密閉試驗(yàn)箱(I)和高壓水泵(2)，所述密閉試驗(yàn)箱(I)和高壓水泵(2)之間設(shè)有管道(4)，其特征在于:所述管道(4)包括動(dòng)水加載管(41)和動(dòng)水卸載管(42 )，所述動(dòng)水加載管(41) 一端與高壓水泵(2 )連接，另一端與密閉試驗(yàn)箱(I)連接，所述動(dòng)水加載管(41)上設(shè)有供水電磁閥(411);所述動(dòng)水卸載管(42) —端連接于動(dòng)水加載管(41)的供水電磁閥(411)與密閉試驗(yàn)箱(I)之間，另一端設(shè)有用于計(jì)量沖刷水量的計(jì)量閥(422)和第一計(jì)量水箱(424)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述動(dòng)水卸載管(42)上于計(jì)量閥(422)的前端設(shè)有回水電磁閥(421)，于計(jì)量閥(422)的后端設(shè)有回水管道(425)，所述回水管道(425)與高壓水泵(2)的供水箱(21)相連，所述回水管道(425)上設(shè)有計(jì)量停止閥(423)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述密閉試驗(yàn)箱(I)內(nèi)固設(shè)有路面材料試件(5)和至少一個(gè)反向沖刷筒(8)，所述路面材料試件(5)和反向沖刷筒(8)將密閉試驗(yàn)箱(I)的內(nèi)腔分隔為上部的正向沖刷腔(12)和下部的反向沖刷腔(13)，所述反向沖刷筒(8)的上端封閉且下端與反向沖刷腔(13)連通，所述正向沖刷腔(12)設(shè)有與動(dòng)水加載管(41)連接的動(dòng)水進(jìn)出口(121)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述密閉試驗(yàn)箱(I)包括箱體(15 )、分設(shè)于箱體(15 )上下兩端的上蓋板(16 )和下蓋板(17)，所述箱體(15)的下部設(shè)有排水管(151)，所述排水管(151)上設(shè)有排水閥(152)，所述排水閥(152)后端設(shè)有第二計(jì)量水箱(154)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述排水管(151)上設(shè)有用于計(jì)量反向動(dòng)水壓力的排水壓力表(153)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述上蓋板(16)設(shè)有吊環(huán)(161)和用于計(jì)量正向動(dòng)水壓力的頂部壓力表(162)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可計(jì)量沖刷水量的路面材料動(dòng)水壓力沖刷試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述密閉試驗(yàn)箱(I)設(shè)有控溫裝置，所述控溫裝置包括制冷裝置(3)和熱交換裝置(7),所述制冷裝置(3)和熱交換裝置(7)分別與密閉試驗(yàn)箱(I)連接。
【文檔編號(hào)】G01N33/42GK103439478SQ201310388316
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】周志剛, 曾昭茂, 袁秀湘, 李巖 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)