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专利号: 2020101607784
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:具体包括:可调频振动台(1)、固定套环(2)、自制模具(3)、压板(4)和砝码(5);

所述可调频振动台(1)用于模拟透水砼路面铺筑机具低频平板振动器的振动作用对再生骨料透水砼内部浆体的影响过程;所述压板(4)用于压紧所述自制模具(3),用于模拟在路面铺筑过程中再生骨料透水砼受到的真实压实作用;所述砝码(5)与所述压板(4)用于协同模拟再生骨料透水砼在路面铺筑过程中受到的真实振动压实作用。

所述可调频振动台(1)、所述固定套环(2)、所述自制模具(3)、所述压板(4)和所述砝码(5)从下至上依次连接;

所述自制模具(3)为圆柱状,其一端通过所述固定套环(2)固定在所述可调频振动台(1)的上表面,以保证所述可调频振动台(1)在振动过程中所述自制模具(3)的稳定性;所述自制模具(3)的另一端与所述压板(4)的下表面固定连接;所述砝码(5)固定安装在所述压板(4)的上表面的中心处;

所述可调频振动台(1)、所述固定套环(2)、所述自制模具(3)、所述压板(4)和所述砝码(5)的垂直中心轴线同轴。

2.如权利要求1所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:所述固定套环(2)固定安装于所述可调频振动台(1)的上表面;所述自制模具(3)通过螺纹与所述固定套环(2)连接。

3.如权利要求1所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:所述自制模具(3)的尺寸由再生骨料的粒径设计得到,具体为:当再生骨料粒径为x mm时,采用的所述自制模具(3)为圆柱体,分k层,k为整数,大于1,每层尺寸为:高度H1cm,直径为L cm;所述自制模具(3)的总高度为k×H1cm;其中x的取值范围为[a,b],0

当再生骨料粒径为y mm时,采用的所述自制模具(3)为圆柱体,分k-1层,每层尺寸为:高度H2cm,直径为L cm;所述自制模具(3)的总高度为(k-1)×H2cm;其中y的取值范围为[c,d],b

当再生骨料粒径为z mm时,采用的所述自制模具(3)为圆柱体,分k-1层,每层尺寸为:高度H3cm,直径为L cm;所述自制模具(3)的总高度为(k-1)×H3cm;其中z的取值范围为[e,f],d

4.如权利要求2所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:所述自制模具(3)的底层底部为实心,其余层的底部为直径是L1mm的不锈钢丝编织成的滤网;L1为预设值。

5.如权利要求3所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:所述滤网的孔径由所述再生骨料的粒径决定,具体为:当再生骨料粒径为x mm时,所述滤网孔径为L2mm;当再生骨料粒径为y mm时,所述滤网孔径为L3mm;当再生骨料粒径为z mm时,所述滤网孔径为L4mm;L2、L3、L4均为预设值。

6.一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价方法,应用于任意一种如权利要求1~4所述的模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价装置,其特征在于:具体包括以下步骤:S101:将所述再生骨料透水砼分两组均匀平稳地分层装入所述自制模具(3)中;其中两组分别为标准组和测量组,标准组的所述自制模具(3)仅有一层底层,测量组的所述自制模具(3)包括多层;

S102:对于测量组,利用电子天平称取装入所述再生骨料透水砼后的所述自制模具(3)的每层质量,从底层开始记录每层的质量分别为M1、M2、...Mk;k表示所述自制模具(3)的层数;

S103:对于测量组,将所述自制模具(3)固定安装于所述固定套环(2)上,以此保证与所述可调频振动台(1)相对固定,并将所述压板(4)放置于所述自制模具(3)的最顶层;对于标准组,仅将所述压板(4)放置于所述自制模具(3)的最顶层;在标准组和测量组的所述压板(4)上再放置所述砝码(5);

S104:对于测量组,开启所述可调频振动台(1),设置振动频率和振动时间,等待振动完毕;对于标准组,不进行振动设置,仅静放安置;

S105:对于测量组,振动完毕后,取下所述自制模具(3),并重新利用电子天平称取振动完毕后装有所述再生骨料透水砼的每层模具的质量,从底层开始记录每层的质量分别为M1’、M2’、...Mk’,并计算得到各层振动前后的质量差;

S106:对于标准组和测量组,均将所述自制模具(3)放入恒温恒湿养护箱中养护7天后脱模;

S107:脱模后,对于测量组,根据透水系数测试标准利用透水系数测定仪测量所述自制模具(3)各层的透水系数C1、C1、...Ck;对于标准组,用同样的方法测量其底层的透水系数C;

S108:对于测量组,利用自制裹浆层厚度测量卡片测量所述自制模具3各层的上下表面每条测量线上的裹浆层厚度,进而得到该平面上的平均裹浆层厚度τij;其中i代表层数,j=1代表本层下表面,j=2代表上表面;对于标准组采用同样的方法得到标准组所述上下平面每条测量线上的裹浆层厚度,取标准组两个平面上裹浆层厚度的平均值作为标准组的平均裹浆层厚度τ;

S109:根据测量组所述自制模具3各层振动前后的质量差、所述自制模具3养护脱模后的各层再生骨料透水砼试件的透水系数、所述自制模具3养护脱模后的各层再生骨料透水砼试件上下表面的平均裹浆层厚度,对照标准组相关数据量测的结果,采用加权后的标准差系数,对振动后的再生骨料透水砼内部浆体的均匀性进行综合量化评价。

7.如权利要求6所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价方法,其特征在于:步骤S108中,所述自制裹浆层厚度测量卡片,由再生骨料的粒径设计得到,具体为:当再生骨料粒径为x mm时,在直径为L cm的圆形全透明卡片上打印长度为b mm的正方形网格作为参考量测系统;

当再生骨料粒径为y mm时,在直径为L cm的圆形全透明卡片上打印长度为d mm的正方形网格作为参考量测系统;

当再生骨料粒径为y mm时,在直径为L cm的圆形全透明卡片上打印长度为f mm的正方形网格作为参考量测系统。

8.如权利要求6所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价方法,其特征在于:所述自制裹浆层厚度测量卡片其表面还打印有一定数量的水平参考线和数值参考线,具体如下:当再生骨料粒径为x mm时,所述自制裹浆层厚度测量卡片的参考量测系统标有p条水平线和垂直线,分别标记为H1、H2、...、Hp和V1、V2、...、Vp;

当再生骨料粒径为y mm时,所述自制裹浆层厚度测量卡片的参考量测系统标有q条水平线和垂直线,分别标记为H1、H2、...、Hq和V1、V2、...、Vq;

当再生骨料粒径为z mm时,所述自制裹浆层厚度测量卡片的参考量测系统标有r条水平线和垂直线,分别标记为H1、H2、...、Hr和V1、V2、...、Vr;其中p>q>r>0,p,q,r为整数,且为预设值。

9.如权利要求6所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价方法,其特征在于:步骤S108中利用自制裹浆层厚度测量卡片测量所述自制模具(3)脱模后的测量组各层以及标准组单层的上下表面骨料外表面裹浆层厚度,具体过程为:S201:对恒温恒湿养护箱养护后,所述自制模具(3)脱模后的测量组各层再生骨料透水砼试件以及标准组单层再生骨料透水砼试件分别从上表面和下表面进行打磨,清晰地露出再生骨料和浆体;

S202:将对应再生骨料粒径的所述自制裹浆层厚度测量卡片覆盖并固定在再生骨料透水砼试件的横截面上,使用精度为0.05mm的数字游标卡尺测量每条垂直线和水平线上骨料外表面的裹浆层厚度,从而得到横截面上单条水平测量线和垂直测量线上骨料外表面的裹浆层厚度。

10.如权利要求9所述的一种模拟施工状态的再生骨料透水砼浆体均匀性评价方法,其特征在于:步骤S109具体为:S301:结合每个平面上每条水平和垂直测量线上的裹浆层厚度实测值可得到该平面上的平均裹浆体层厚度;

S302:结合每层上下两个测量平面的平均裹浆层厚度,尤其考虑顶层上平面和底层下平面的平均裹浆层厚度,对照标准组上下平面裹浆层厚度的平均值,对照测量组与标准组的透水系数,再结合分层法测得的质量差,采用加权后的标准差系数,对再生骨料透水砼内部浆体的均匀性进行量化评价;

具体公式如下:

其中:C:标准组的透水系数,单位为mm/s;

τ:标准组的平均裹浆层厚度,单位为mm;

Mi:测量组未振动时每层再生骨料透水砼的质量,单位为g;

Mi’:测量组振动结束后每层再生骨料透水砼的质量,单位为g;

Ci:测量组每层的透水系数,单位为mm/s,i的取值为1,2...n,n为所述自制模具(3)的总层数;

τij:测量组每层表面的平均裹浆层厚度,单位为mm;j的取值为1,2;其中j=1代表本层下表面,j=2代表上表面。