[實(shí)用新型]多場耦合條件下路面材料滲透性測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520268743.7
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204613069U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周志剛;李巖;李帥帥;袁秀湘
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪;鐘聲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及路面材料滲透性測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多場耦合條件下路面材料滲透性測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

路面的水損害大多是由于車輛荷載與水的共同作用造成的。路面在車輛荷載作用下，路面材料內(nèi)部的空隙會逐漸被壓密，滲透性變小。隨著荷載的不斷作用，路面發(fā)生疲勞開裂，在高速車輛行駛下，路面中水產(chǎn)生強(qiáng)大的動水壓力，在這種強(qiáng)大瞬態(tài)壓力下，水會較快地滲透進(jìn)入路面，同時打通部分空隙，使路面的滲透性能進(jìn)一步加強(qiáng)。車輛荷載的進(jìn)一步作用使得路面損傷裂紋不斷擴(kuò)展，滲透性能愈來愈大，最終在水-荷-損傷多場耦合作用下發(fā)生破壞。故路面材料的滲透性能是一個動態(tài)變化的過程。

目前我國沒有路面材料滲透系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，混合料滲透系數(shù)的測試借鑒美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)，ASTM?PS129-01規(guī)定了瀝青混合料滲透系數(shù)的測試方法。ASTM標(biāo)準(zhǔn)為無側(cè)向滲水儀，無側(cè)向滲水儀的基本原理是讓量筒里的水滲透飽水瀝青混合料并記錄達(dá)到預(yù)先設(shè)定水頭落差位置的時間間隔，然后用達(dá)西定律計算瀝青混合料的滲透系數(shù)。

高俊啟為研究路面在交通荷載作用下的動態(tài)滲透性能，設(shè)計了動態(tài)滲透試驗測量系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過對試件施加動態(tài)有壓水來測試材料的滲透性能。南京航空航天大學(xué)蔣澤民采用自制路面滲水儀利用達(dá)西定律來測定瀝青混合料試件在不同水壓力下單位時間內(nèi)的滲水量。此系統(tǒng)通過對試件施加有壓水來測試材料的滲透性能。重慶交通大學(xué)李榮利用研制的變水頭滲透儀和加壓滲透儀測試了SMA和AC試件的滲透系數(shù)。長安大學(xué)鄭木蓮根據(jù)常水頭滲透試驗原理,?考慮側(cè)壁滲漏、套筒尺寸及測壓管位置等因素,?研制出簡單實(shí)用的常水頭多孔混凝土滲透儀。這兩種滲透試驗裝置均是在土的滲透實(shí)驗裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改裝。以上路面材料滲透試驗裝置，僅是檢測了試件在制作完成后的滲透性能，不能夠檢測路面材料在水、荷載應(yīng)力、損傷多場耦合作用下動態(tài)實(shí)時變化的滲透性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作方便、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可真實(shí)模擬水、荷載應(yīng)力、損傷多場耦合作用的多場耦合條件下路面材料滲透性測試系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種多場耦合條件下路面材料滲透性測試系統(tǒng)，包括供水裝置、有壓氣體控制裝置、CT掃描加載組件和用于模擬水、荷載壓力、損傷多場耦合作用的多場耦合模擬裝置，所述供水裝置和有壓氣體控制裝置分別與多場耦合模擬裝置連接，所述CT掃描加載組件設(shè)有與所述多場耦合模擬裝置配合的接頭。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述多場耦合模擬裝置包括滲水板、疲勞加載裝置連接壓頭、加載壓頭、有機(jī)玻璃筒、上部密封組件、下部密封組件、支撐托盤、橡膠囊、匯水漏斗和滲水管，所述上部密封組件與下部密封組件分設(shè)于有機(jī)玻璃筒上下兩端，所述支撐托盤支撐于下部密封組件下方，所述加載壓頭上端與疲勞加載裝置連接壓頭連接，下端穿過上部密封組件延伸至有機(jī)玻璃筒內(nèi)，所述匯水漏斗設(shè)于有機(jī)玻璃筒內(nèi)并支撐于下部密封組件上，所述滲水管上端與匯水漏斗連接，下端穿過下部密封組件和支撐托盤延伸至外，所述橡膠囊設(shè)于有機(jī)玻璃筒內(nèi)，且兩端包囊于加載壓頭與匯水漏斗外，所述加載壓頭下端與匯水漏斗上端分別設(shè)置一件滲水板，所述橡膠囊和滲水板圍合成試件安裝部，所述供水裝置經(jīng)加載壓頭上的進(jìn)水孔連通至加載壓頭下端的滲水板，所述有壓氣體控制裝置經(jīng)上部密封組件的進(jìn)氣孔連通至橡膠囊與有機(jī)玻璃筒之間的圍壓腔，所述CT掃描加載組件設(shè)有與所述加載壓頭配合的接頭。

所述上部密封組件包括上外蓋和上內(nèi)蓋，所述上內(nèi)蓋壓緊密封于有機(jī)玻璃筒上端，所述上外蓋壓緊于上內(nèi)蓋上端，所述上外蓋與上內(nèi)蓋中部設(shè)有錐形配合部，所述下部密封組件包括下外蓋和下內(nèi)蓋，所述下內(nèi)蓋壓緊密封于有機(jī)玻璃筒下端，所述下外蓋壓緊于下內(nèi)蓋上端，所述下外蓋與下內(nèi)蓋中部設(shè)有錐形配合部，所述橡膠囊上端壓緊密封于上外蓋與上內(nèi)蓋之間的錐形配合部，下端壓緊密封于下外蓋與下內(nèi)蓋之間的錐形配合部。

所述有機(jī)玻璃筒外均勻布置有多個螺桿緊固組件，所述螺桿緊固組件下端對下外蓋和下內(nèi)蓋緊固連接，上端對上外蓋和上內(nèi)蓋緊固連接。

所述加載壓頭下端設(shè)有與滲水板配合的錐形集水腔。

所述匯水漏斗與下部密封組件之間設(shè)有可更換的高度調(diào)節(jié)環(huán)。