[發(fā)明專利]一種道路水泥混凝土動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410834673.7
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN104483257A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申愛琴;萬晨光;郭寅川;薛翠真;趙學(xué)穎;樊莉
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)裝置，具體涉及一種道路水泥混凝土動(dòng)水沖刷試驗(yàn)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

大量工程實(shí)踐表明，很多水泥混凝土路面損壞都是由于有壓水流的沖刷造成的，道路材料抗沖刷性能不足是加速路面破壞的重要因素之一。水泥混凝土路面的沖刷是在降雨天或路表面積水時(shí)，高速行駛的車輛經(jīng)過被水膜覆蓋的路面，汽車輪胎的通過形成一種水力沖刷現(xiàn)象。動(dòng)水沖刷主要包括兩種：板底沖刷和板頂沖刷。板底沖刷是水泥混凝土路面特有的現(xiàn)象，由于水泥混凝土路面設(shè)有切割縫，水流在車輛荷載作用下被擠進(jìn)切割縫甚至混凝土板的板底，進(jìn)而形成板底沖刷，板底沖刷會(huì)使路面產(chǎn)生斷板等病害，嚴(yán)重影響路面的使用性能。

而對于板頂沖刷，是指在輪胎正前方的水被擠壓而在水泥混凝土路面表面產(chǎn)生動(dòng)水壓力，同時(shí)輪胎通過后在輪胎后方又產(chǎn)生真空負(fù)壓，將路面表面空隙中的水吸出，這種擠入和吸出的反復(fù)循環(huán)形成了路面表面的沖刷作用。造成沖刷破壞的作用主要是正壓力，負(fù)壓力起一定的作用，主要是將沖刷后脫落的細(xì)集料從水泥混凝土表面的坑洞中帶出。當(dāng)路面水泥混凝土材料的抗沖刷能力不足或者動(dòng)水壓力過大時(shí)，會(huì)使得路面表面出現(xiàn)大量的小坑洞，進(jìn)而影響水泥混凝土路面的強(qiáng)度和實(shí)用性能，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)斐山煌ò踩珕栴}。

動(dòng)水沖刷對水泥混凝土路面的危害在冬季表現(xiàn)的更為嚴(yán)重，很多地區(qū)常使用除冰鹽來除去道路上的積雪，冰雪融化之后會(huì)形成鹽溶液對路面產(chǎn)生腐蝕作用，對路面的危害就更為嚴(yán)重。

目前還沒有測試道路水泥混凝土路面抗動(dòng)水沖刷的試驗(yàn)裝置，這大大制約了在道路水泥混凝土抗動(dòng)水沖刷方面的研究進(jìn)展。因此設(shè)計(jì)開發(fā)一種能夠同時(shí)模擬水泥混凝土路面板底沖刷和板頂沖刷的試驗(yàn)裝置變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種道路水泥混凝土動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀及其使用方法，該試驗(yàn)儀能夠模擬路面行車引起的動(dòng)水壓力對水泥混凝土路面板頂和板底的沖刷作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種道路水泥混凝土動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀，包括電機(jī)、速度調(diào)節(jié)器和開設(shè)有若干流水槽的底座，底座上設(shè)置有沖刷筒，沖刷筒內(nèi)底部放置有混凝土試件，混凝土試件頂部設(shè)置有沖刷板組件；電機(jī)的輸出軸經(jīng)速度調(diào)節(jié)器連接有活塞，活塞包括拉桿和與拉桿相連的壓力板，壓力板將沖刷板組件與沖刷筒頂部之間空腔分為A空腔和B空腔，沖刷桶的一側(cè)設(shè)置有動(dòng)水循環(huán)管道，動(dòng)水循環(huán)管道的進(jìn)水口與B腔體連通并與沖刷裝置上表面平齊設(shè)置，動(dòng)水循環(huán)管道的出水口與A腔體連通；沖刷板組件包括試件箍和用于將混凝土試件固定且具有與輪胎花紋相同形狀鏤空結(jié)構(gòu)的沖刷板。

所述壓力板底面與水平方向呈2°～4°設(shè)置，且壓力板底面高于水平方向的一端與設(shè)置有動(dòng)水循環(huán)管道的沖刷桶內(nèi)壁相接觸。

所述壓力板底面設(shè)置有橡膠層，沖刷板的材質(zhì)為鋼板。

所述動(dòng)水循環(huán)管道上還設(shè)置有水壓表。

所述沖刷桶上設(shè)置有水溶液鹽份濃度檢測表。

所述沖刷筒和底座之間通過螺紋連接。

所述沖刷筒內(nèi)表面設(shè)置有保溫層。

一種道路水泥混凝土動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀的使用方法，當(dāng)模擬動(dòng)水壓力對板頂?shù)臎_刷作用時(shí)，首先將試件箍包裹混凝土試件，再將混凝土試件放入沖刷桶內(nèi)，然后將沖刷板放置在混凝土試件的頂部；將底座安裝到?jīng)_刷桶的底部并從沖刷桶的頂部加入水，A空腔、B空腔內(nèi)的水通過動(dòng)水循環(huán)管道循環(huán)，并形成動(dòng)水壓力，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，位于沖刷板下方的混凝土試件表面受到水流的沖刷作用；當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，混凝土試件表面受到水流的抽吸作用，上下移動(dòng)活塞完成模擬動(dòng)水對板頂?shù)臎_刷作用；

當(dāng)模擬動(dòng)水壓力對板底的沖刷作用時(shí)，首先將混凝土試件放入沖刷桶內(nèi)，再將沖刷板放置在混凝土試件的頂部，然后將底座安裝到?jīng)_刷桶的底部，并從沖刷桶的頂部加入水，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，腔體B中的水進(jìn)入混凝土試件表面，并沿混凝土試件與沖刷桶之間的空隙流到底座上，底座流水槽中的水對混凝土試件底部有沖刷作用，完成模擬動(dòng)水對板底的沖刷作用。