一种动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置及方法，其是将测试件置于加压顶板与加压底板之间，并用加固螺杆加固，由控制器控制渗水槽中加水或者通气加压，使加压水以脉冲式动态加压模式作用在测试件上，并利用侧渗集水槽和直渗集水管分别收集侧渗水和直渗水，本发明专利技术真实再现了沥青路面在实际使用过程中的渗水环境，并有效排除了侧渗对路面渗水的影响，可以更加准确地评判沥青路面的防渗水能力。

Device and method for detecting seepage of asphalt pavement under dynamic water pressure and anti side seepage

The invention discloses a hydrodynamic pressure anti lateral seepage of asphalt pavement seepage detection device and method, which is between the test piece in the pressurized and pressurized roof floor, and reinforcement screw reinforcement, the controller controls the infiltration tank water or ventilation pressure, the pressurized water dynamic pulse compression model in the test piece, and the use of lateral seepage collecting tank and direct infiltration of water collecting pipes which are respectively collected and Direct Lateral Seepage seepage, the true representation of the water environment of asphalt pavement in the actual use of the process, and to eliminate the lateral seepage influence on pavement seepage, seepage ability can more accurately judge the asphalt pavement.

【技术实现步骤摘要】
一种动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置及方法
本专利技术属于沥青路面渗水检测
，具体涉及一种模拟路表动水压力下的加压防侧渗沥青路面渗水检测装置及方法。
技术介绍
路面的渗水性能是衡量路面质量好坏的一个重要标准，路面结构的透水性也是其防排水分析应该考虑的重要参数。路面因水的入渗产生损害的形式和机理已有大量文献做了阐述。因而进行沥青路面的渗水试验，对研究影响沥青路面渗水性能的各项因素，为解决水损坏问题，保证沥青路面质量，延长沥青路面的使用寿命具有重要的意义。通过渗水检测试验得到的渗水系数是在一定的初始静压水头作用下，单位时间渗入一定路面面积内的水量。由于目前我们所采用的路面渗水仪为静压变水头，所以对于不同的路段，所测得的渗水系数与路面透水能力的相关性并不是很强，仅只能依据规范粗略判断是否满足规范的要求。再加之不同试验人员在试验操作方法上的差异，使测试结果的真实性和准确性受到影响，进而影响到对沥青路面使用状况的合理判断。因此有必要针对目前的沥青路面渗水检测方法做相应研究，进一步开展更为准确、高效的室内渗水试验检测装置及方法。沥青混凝土路面的渗水形式主要有3种，即下渗、侧渗、复合式的渗水。渗水的形式不同，危害性也不同。目前的渗水系数指标并不能有效区分渗水形式，比如在某些测点，刻度值变化非常大，但是在现场可以观测到水是在测点周围流出来的，几乎没有往下渗的水，这在比较粗糙的路面上比较常见，发生这种情况的原因主要是表面空隙率大，下部空隙率小，表面连通孔多，水从上到下流入底座后，沿着表面连通孔侧渗，然后在孔的另一端流出路面。众所周知，路面水损害主要是下渗的水造成的，侧渗流出的水危害性不大，相反，如果表面层能很快渗水，又不致形成水膜，对抗滑性能有很大好处。但按照现行规范，是不区分侧渗与下渗的，只是笼统地计算渗水系数，有时候渗水系数很大，但是水是侧渗流出的，而有时候虽然渗水系数不是特别大，但是水能下渗到基层，很明显后者对路面的危害要高于前者。再者，在降水条件下路表面会形成一层漫流水膜，车辆行驶中，介于轮胎与路面之间的水膜不断被挤压，于是路表水在挤压下产生了一个动态的、瞬时的水压力，即动水压力。动水压力作用下水会被强制压入路面空隙中，进而对路面结构内部产生破坏，但现有的路面渗水检测装置及方法没有考虑到动水压力对路面渗水的影响，这也是现今路面渗水研究领域的一个不足之处。因此，本专利技术提出一种新型的沥青路面渗水检测装置及方法，能够有效消除侧渗与变水头的影响，使渗水系数与路面透水能力之间建立稳定的相关关系，并引入动水压力的概念，使测得的渗水系数能够更好地反映路面真实的渗水情况，从而进一步提高路面渗水仪的实用性和稳定性，使其在衡量沥青路面通行状况、预防沥青路面水损害、进行合理的路面养护等方面发挥更大的作用。
技术实现思路
为了克服现有技术所存在的不足，本专利技术提供了一种能够真实模拟沥青路面在动水压力下的渗水情况，有效排除了侧渗对试验结果的影响且结构简单的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置。本专利技术还提供了一种利用上述检测装置实现的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测方法，其检测检测结果准确、稳定。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：该动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，包括能够提供安装平台的支撑架以及安装在支撑架上方的渗水槽、通过供水管与渗水槽连通的水箱、通过加压气管与渗水槽连通的气泵、安装在供水管上的供水控制阀、安装在加压气管上的气压控制阀、与供水控制阀和气压控制阀电连接的控制器，控制器与计算机连接；在支撑架上设置有用于压紧测试件并分别位于测试件顶部和底部的加压顶板和加压底板，加压顶板和加压底板之间通过加固螺杆连接，渗水槽设置在加压顶板上，在加压顶板的中部加工有透水孔以及通过透水孔与渗水槽底部连通的渗水空腔，在加压底板的中部加工有泄水孔，在泄水孔的外围加工有侧渗集水槽，侧渗集水槽通过侧渗集水管与侧渗集水量杯连通，在加压底板的下方设置有与泄水孔相对的直渗集水管，并且通过直渗集水管与直渗集水量杯连通；在上述渗水槽上设置有压力传感器，在直渗集水管和侧渗集水量杯上分别设置有水位传感器，压力传感器和水位传感器通过数据线与计算机连接。进一步优选，所述渗水空腔的直径D与测试件的直径d之间的关系满足：0.8～0.9:1。进一步优选，所述侧渗集水槽是一个截面为三角形的环形槽，槽内径与测试件的直径d相等，槽底由内到外向下倾斜。进一步优选，所述侧渗集水槽的槽底与水平面形成30～60°夹角。进一步优选，所述侧渗集水槽的外圆侧壁与水平面垂直或者向外倾斜。进一步优选，在加压顶板和加压底板上与测试件外周相对的位置设置有O形密封圈。进一步优选，所述测试件是沥青路面现场钻芯芯样所得或者是标准沥青混合料马歇尔试件。一种用上述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置实现的沥青路面渗水检测方法，由以下步骤组成：(1)将测试件通过加固螺杆加压固定在加压顶板和加压底板之间，开启供水控制阀，向渗水槽中注满水，关闭供水控制阀，开启气压控制阀，使渗水槽内形成加压水，由渗水槽中的压力传感器实时采集水压信号并反馈给控制器，直至渗水槽中的水压达到设定值P为0.7～1.0MPa，保持恒压持续加压时间t1为0.1～0.5s，之后打开供水控制阀，关闭气压控制阀，渗水槽中的高压水会逆流经供水控制阀，进入水箱中，使渗水槽中的加压水泄压，持续时间t2为2～4s；(2)重复加压与泄压操作，使渗水槽的加压水形成脉冲式动水加压模式，通过透水孔充满渗水空腔，并从测试件的上端向下渗透，持续动水加压t为1～3min，一部分水竖直向下，经加压底板的泄水孔向下流动，经直渗集水管导流，在直渗集水量杯中收集；另一部分水在压力作用下水平流动，从测试件的侧部发生侧渗，经侧渗集水管导流，在侧渗集水量杯中收集；直渗集水量杯和侧渗集水量杯中的水位传感器将水位信息反馈到计算机，由计算机进一步处理；(3)根据下式计算出该测试件的在水压P下的直渗系数C1和侧渗系数C2和侧渗影响率γ，其中，C1(P，t1/t2)——测试件的直渗系数，mL/(min*cm2)；C2(P，t1/t2)——测试件的侧渗系数，mL/(min*cm2)；γ——侧渗影响率，％；P——恒定水压力，MPa；t1/t2——动水压加载模式，t1为水压加压时间，t2为泄压时间，以s计；V1——直渗水量，mL；V2——侧渗水量，mL；t——渗水时间，min；δ1——面积换算系数，等于S1/S2，S1为仪器实际渗水面积πD2/4，S2为规范标准渗水面积176.7cm2。与现有技术相比，本专利技术的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置及方法具有以下优点：(1)本专利技术通过控制供水控制阀和气压控制阀的开关，对渗水槽中的供水进行加压与泄压操作，形成脉冲式动水加压模式，模拟实际路面上的车轮行驶过程中车轮与路面之间的动水压力效果，使检测结果更接近于真实情况，检测结果更为精确。(2)本专利技术将测试件的渗水水流分为直渗与侧渗两部分，并且分别测量，分别得该测试件的直渗系数和侧渗系数，有效地解决了侧渗对渗水结果的影响，以及混合评价所带来的结果误差，可以更加准确地评判沥青路面的防渗水能力。(3)本专利技术所采用的检测试样为路面取芯芯样，可以消除因外界检测环境间的差异所产生的影响，检测数据稳定性大大提高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，包括能够提供安装平台的支撑架(13)以及安装在支撑架(13)上方的渗水槽(6)、通过供水管与渗水槽(6)连通的水箱(5)、通过加压气管与渗水槽(6)连通的气泵(1)、安装在供水管上的供水控制阀(4)、安装在加压气管上的气压控制阀(3)、与供水控制阀(4)和气压控制阀(3)电连接的控制器(18)，控制器(18)与计算机(19)连接；其特征在于：在支撑架(13)上设置有用于压紧测试件并分别位于测试件顶部和底部的加压顶板(7)和加压底板(9)，加压顶板(7)和加压底板(9)之间通过加固螺杆(8)连接，渗水槽(6)设置在加压顶板(7)上，在加压顶板(7)的中部加工有透水孔以及通过透水孔与渗水槽(6)底部连通的渗水空腔(a)，在加压底板(9)的中部加工有泄水孔，在泄水孔的外围加工有侧渗集水槽，侧渗集水槽通过侧渗集水管(10)与侧渗集水量杯(11)连通，在加压底板(9)的下方设置有与泄水孔相对的直渗集水管(14)，并且通过直渗集水管(14)与直渗集水量杯(15)连通；在上述渗水槽(6)上设置有压力传感器(2)，在直渗集水管(14)和侧渗集水量杯(11)上分别设置有水位传感器，压力传感器(2)和水位传感器通过数据线与计算机(19)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，包括能够提供安装平台的支撑架(13)以及安装在支撑架(13)上方的渗水槽(6)、通过供水管与渗水槽(6)连通的水箱(5)、通过加压气管与渗水槽(6)连通的气泵(1)、安装在供水管上的供水控制阀(4)、安装在加压气管上的气压控制阀(3)、与供水控制阀(4)和气压控制阀(3)电连接的控制器(18)，控制器(18)与计算机(19)连接；其特征在于：在支撑架(13)上设置有用于压紧测试件并分别位于测试件顶部和底部的加压顶板(7)和加压底板(9)，加压顶板(7)和加压底板(9)之间通过加固螺杆(8)连接，渗水槽(6)设置在加压顶板(7)上，在加压顶板(7)的中部加工有透水孔以及通过透水孔与渗水槽(6)底部连通的渗水空腔(a)，在加压底板(9)的中部加工有泄水孔，在泄水孔的外围加工有侧渗集水槽，侧渗集水槽通过侧渗集水管(10)与侧渗集水量杯(11)连通，在加压底板(9)的下方设置有与泄水孔相对的直渗集水管(14)，并且通过直渗集水管(14)与直渗集水量杯(15)连通；在上述渗水槽(6)上设置有压力传感器(2)，在直渗集水管(14)和侧渗集水量杯(11)上分别设置有水位传感器，压力传感器(2)和水位传感器通过数据线与计算机(19)连接。2.根据权利要求1所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：所述渗水空腔的直径D与测试件的直径d之比为0.8～0.9。3.根据权利要求1所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：所述侧渗集水槽是一个截面为三角形的环形槽，槽内径与测试件的直径d相等，槽底由内到外向下倾斜。4.根据权利要求3所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：所述侧渗集水槽的槽底与水平面形成30～60°夹角。5.根据权利要求4所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：所述侧渗集水槽的外圆侧壁与水平面垂直或者向外倾斜。6.根据权利要求1所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：在加压顶板(7)和加压底板(9)上与测试件外周接触的位置设置有O形密封圈。7.根据权利要求1～6任一项所述的动水加压防侧渗沥青路面渗水检测装置，其特征在于：所述测试件是沥青路面现场钻芯芯样所得或者是标准沥青混合料马歇尔试件。8.一种用权利要求1所述的动水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，张浩，赵晓康，董荭，田文杰，刘亮，张海洋，彭文逵，王鲁军，王首亚，韩小雷，
申请(专利权)人：河南省交院工程检测科技有限公司，河南省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41