1.一种测试沥青路面透水性能的试验装置,其特征在于,包括外罩(2)以及位于外罩(2)内的第一立柱(4)、第二立柱(5)、横梁(13)、底座(1)、透水网(18)、升降控制仪(7)及若干测试模块,升降控制仪(7)控制第一升降杆(6)及第二升降杆升降;
第一立柱(4)及第二立柱(5)均固定于底座(1)上,第一立柱(4)的上端竖立固定有第一升降杆(6),第二立柱(5)的上端固定有第二升降杆,横梁(13)的一端与第一升降杆(6)的上端相连接,横梁(13)的另一端与第二升降杆的上端相连接,透水网(18)固定于第一立柱(4)与第二立柱(5)之间,待测试件(17)位于透水网(18)上;
各测试模块均包括车轮(10)、传动杆(11)、电动机(16)及渗水测试仪(15),横梁(13)上设置有若干纵向导轨(8),其中一个纵向导轨(8)对应一个测试模块及一个待测试件(17),纵向导轨(8)上设置有主动轮(9),车轮(10)位于主动轮(9)的下方,车轮(10)与主动轮(9)之间通过传动杆(11)相连接,车轮(10)的两侧设置有用于放置重物的加载槽(12),电动机(16)带动主动轮(9)在纵向导轨(8)上转动,渗水测试仪(15)的上端固定于横梁(13)上,渗水测试仪(15)位于对应待测试件(17)的正上方;
渗水测试仪(15)包括竖向支柱(15-1)、泵水箱机构、横向夹具(15-4)及若干渗水仪(15-2),其中,竖向支柱(15-1)的上端及泵水箱机构均固定于横梁(13)上,横向夹具(15-4)固定于竖向支柱(15-1)的下端,横向夹具(15-4)中设置有若干圆形卡槽(15-6),其中,一个渗水仪(15-2)对应一个圆形卡槽(15-6),渗水仪(15-2)的侧面夹持于横向夹具(15-4)的圆形卡槽(15-6)内,各渗水仪(15-2)的底部位于待测试件(17)的正上方,泵水箱机构的出水口与各渗水仪(15-2)的入水口相连通;
所述各渗水仪(15-2)均包括塞头、渗水量筒(15-2-7)、进水管(15-2-6)、阀门(15-2-
9)、渗水仓(15-2-10)及弓形支架(15-2-5);
塞头位于渗水量筒(15-2-7)的顶部开口内,塞头上设置有用于排出渗水量筒(15-2-7)内空气的排气阀(15-2-1),进水管(15-2-6)的一端与泵水箱机构相连通,进水管(15-2-6)的另一端穿过塞头与渗水量筒(15-2-7)相连通,进水管(15-2-6)上设置有流量计(15-2-
4),渗水量筒(15-2-7)的底部设置有液压表(15-2-8),渗水量筒(15-2-7)的底部开口通过阀门(15-2-9)与渗水仓(15-2-10)相连通,渗水仓(15-2-10)位于待测试件(17)的正上方,渗水仓(15-2-10)底部开口的端面上依次设置有橡胶垫(15-2-11)及密封胶片(15-2-12),在检测过程中,密封胶片(15-2-12)与待测试件(17)的表面相接触;
弓形支架(15-2-5)的上部套接于渗水量筒(15-2-7)下端的外壁上,弓形支架(15-2-5)的下部套接于渗水仓(15-2-10)的外壁上,且待测试件(17)夹持于横向夹具(15-4)的圆形卡槽(15-6)内;
所述塞头包括玻璃塞(15-2-2)及橡皮塞(15-2-3),其中,橡皮塞(15-2-3)固定于玻璃塞(15-2-2)的底部;
渗水仓(15-2-10)为圆台形结构;
所述泵水箱机构包括增压水泵(14-3)、吸水管(14-4)、旋转开关(14-2)及若干出水管(14-1);其中一个出水管(14-1)对应一个测试模块,增压水泵(14-3)的入口与吸水管(14-
4)相连通,增压水泵(14-3)的出口经旋转开关(14-2)与各出水管(14-1)的一端相连通,各出水管(14-1)的另一端与与其对应的渗水仪(15-2)的入水口相连通;
还包括第一触屏显示器,其中,第一触屏显示器与电动机(16)及升降控制仪(7)相连接;
还包括第二触屏显示器,其中,第二触屏显示器与阀门(15-2-9)的控制端、增压水泵(14-3)的控制端相连接、流量计(15-2-4)的输出端及液压表(15-2-8)的输出端相连接;
具体操作过程为:
1)测试模块的数目为2个,取相同规格的未经处理的两块车辙板分别记为第一车辙板及第二车辙板;
第一种试验方式为:对第一车辙板及第二车辙板分别进行试验时,改变车轮(10)作用在第一车辙板上的压力,不改变车轮(10)作用在第二车辙板上的压力,保持两增压水泵(14-3)泵送出水的压力相同;第二种试验方式为:改变第一车辙板对应的增压水泵(14-3)泵送出水的压力,不改变第二车辙板对应的增压水泵(14-3)泵送出水的压力,保持车轮(10)作用在第一车辙板及第二车辙板上的压力不变;第三种试验方式为:同时改变车轮(10)作用在第一车辙板上的压力和第一车辙板对应的增压水泵(14-3)泵送出水的压力,保持车轮(10)作用在第二车辙板上的压力和第二车辙板对应的增压水泵(14-3)泵送出水的压力均不变;针对以上三种试验方案进行车辙板的透水性能分布试验,测试在不同测试点、且相同时间t内进行,通过流量计(15-2-4)读出第一车辙板的渗水量Vij及第二车辙板的渗水量打开外罩(2),将第一车辙板及第二车辙板分别放置在透水网(18)上预先设定的位置处,分别向第一车辙板及第二车辙板对应的加载槽(12)中加入预先设定重量的加载砝码;
然后松动第一螺栓(15-3),调整横向夹具(15-4)改变相邻两个圆形卡槽(15-6)之间的距离d以满足试验要求,再紧固第一螺栓(15-3);松动第二螺栓(15-5)将三个渗水仪(15-2)依次放置到圆形卡槽(15-6)内,再紧固第二螺栓(15-5);重复此项操作直至所有的渗水仪(15-
2)安放在预定的位置;然后由第一触屏显示器(3)控制升降控制仪(7)下降至合适位置;此时,再逐个连接渗水仪(15-2)的进水管(15-2-6)与泵水箱(14)的出水管(14-1);检查各渗水仪(15-2)底部的阀门(15-2-9)是否处于关闭状态,然后打开各渗水仪(15-2)上的排气阀(15-2-1),由第二触屏显示器(20)控制增压水泵(14-3)开始向渗水量筒(15-2-7)加水,直至达到预先设定的水压力,再关闭排气阀(15-2-1),关闭外罩(2);由第一触屏显示器(3)控制电动机(16)开始工作,并设定电动机(16)的转动频率及往返工作总时长t;同时,由第二触屏显示器(20)打开每个渗水仪(15-2)底部的阀门(15-2-9)、控制增压水泵(14-3)开始工作、设定试验方案所需的水压力并保持恒定、记录每个渗水仪(15-2)上流量计(15-2-4)的数据,即流量计(15-2-4)测量的数据为车辙板的渗水量,然后开始进行渗水试验直至达到预设的试验时间t,整个试验过程中集水仓(19)底部的开关处于关闭状态;
当达到预先设定的试验时长t时,由第一触屏显示器(3)控制电动机(16)停止工作,第二触屏显示器(20)关闭阀门(15-2-9),并控制增压水泵(14-3)停止工作,同时第二触屏显示器(20)显示在t时间内每个渗水仪(15-2)的渗水量Vij及 然后第一触屏显示器(3)通过升降控制仪(7)控制第一升降杆(6)及第二升降杆开始工作,使第一升降杆(6)及第二升降杆上升至初始位置,再打开外罩(2),取出各车辙板以及加载槽(12)内的加载砝码;打开排气阀(15-2-1),由第二触屏显示器(20) 打开渗水仪(15-2)底部的阀门(15-2-9)使渗水量筒(15-2-7)中剩余的水沿透水网(18)进入集水仓(19),再由第二触屏显示器(20)关闭旋转开关;
评价指标:
则两个车辙板相同位置处的渗水强化指数α为:
渗水强化指数α能够反映实验条件的变化对车辙板渗水性影响的强弱程度;
车辙板的渗水梯度β为: