一种沥青混合料渗透性的测试装置及方法_2

文档序号:9415575阅读:来源:国知局
使蓄水槽中的水落到试件上,所述隔板 4与围挡相连接,所述隔板4将围挡凸出部分3隔为第一表面排水收集部和第二横向渗透水 收集部,所述第一表面排水收集部设置排水阀8,第二横向渗透水收集部设置排水阀9。 [0027] 一种沥青混合料渗透性的测试方法,其特征是,包括以下步骤:
[0028] 步骤一:根据沥青路面所处地理环境的降雨强度选择适当的泄水孔高度,调节上 底板的坡度,所述试件尺寸为300mmX300mmX50mm ;
[0029] 步骤二:选取试件中300mmX 300mm和300mmX 50mm 2个侧面分别作为排水面和渗 透面,其余侧面密封,称取试件质量为Hl1;
[0030] 步骤三:将试件放至上底板上方,所述试件靠近隔板一端高度与隔板高度相同, 渗透面对应隔板一侧,密封试件、围挡和隔板之间的间隙,在间隙处边注水边用气枪打气观 察间隙处装置内壁,若装置内壁无气泡产生,则说明试件与装置之间的间隙已密封好,否 贝1J,继续用蜡密封,直至装置内壁无气泡产生,将蓄水槽放入卡槽6中,在蓄水槽1的底板7 上方放置一块隔板,防止底板的通孔在注水过程中漏水,向蓄水槽中注水,待达到指定的高 度后,抽离隔板并开始计时,收集并测量时间t范围内试件表面排水体积V 1和横向渗透水 体积V2,试验后,称量试件质量为m2,计算试件表面排水系数/Λ = I、横向渗透系数% = I
t f 和保水系数 公式中P为水的密度;
[0031] 步骤四:在30~60°C范围内任一温度T下,选取试件排水面进行车辙试验,往返 轮碾,轮碾方向为与渗透面法线垂直的方向,车辙试验每次碾压时间为l〇min,碾压后,将试 件从车辙仪上取出,进行渗透测试,车辙试验次数为6次,计算车辙试验累计碾压时间分别 为10min、20min、30min、40min、50min、和60min时,试件表面排水系数η i、横向渗透系数 n2、保水系数113的数据,
[0032] 分别绘制试件的表面排水系数n i、横向渗透系数n2、保水系数n3与车辙试验时 间的关系曲线,评估该沥青混合料试件的渗透性,为保证试验的顺利进行,以免各个时间段 的车辙试验有温度差异,水槽中的水温需与车辙试验的温度相同且渗透试验控制在3分钟 以内。
[0033] 实施例:0GFC_13混合料渗透性的评价方法,包括如下步骤:
[0034] 选取级配如表1所示的集料、SBS沥青。初步拟定油石比4. 9%,空隙率18. 2%。 制定出尺寸为300mmX300mmX50mm的车辙板。
[0035] 表1 0GFC-13 级配 [00361
[0037] 南京暴雨强度公式为:
[0038]
[0039] 式中:q为降雨强度(V(s ^hm2)) ;t为降雨历时(min) ;P为重现期(年)。
[0040] 选取南京市城西干道为例,降雨重现期按两年一遇,P = 2 ;降雨持续时间按1小时 取值:t = 60 (min)。按公式计算单位面积的流量为q = 137400ml/(s ·1μι2),即降雨强度为 13. 74ml/s ·πι2。因而选取蓄水槽中距离底部14cm的泄水孔,其对应的降雨强度为15. 7ml/ s · m2。城西干道地处平坦,路面横坡拟定为1. 3%。试验数据表2所示。
[0041] 表2 0GFC-13排水系数、渗透系数和保水系数
[0042]
[0043] 该沥青混合料的表面排水系数为3. 236ml/s,横向渗透系数为83. 542ml/s,保水 系数为I. 30ml/s。
[0044] 如图4所示,绘制车辙试验时间与混合料表面排水系数Il1的关系曲线,从图中可 以看出,H 1随车辙试验时间的增加略有增加,如图5和图6所示,横向渗透系数η 2与车辙 试验时间关系和保水系数η3与车辙试验时间关系显示,渗透系数η 2随着车辙试验时间的 增大急剧减小,保水系数η 3随着车辙试验时间的增加略有增加。
[0045] 据此,可以得到其他类型的级配、空隙率、油石比的沥青混合料的表面排水系数、 横向渗透系数和残留在混合料内部的水量,从而根据道路所处的自然环境和希望的路用性 能选择合适的级配、空隙率、油石比以及沥青种类。
[0046] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,包括蓄水槽和底座,所述蓄水槽的底 板设置若干通孔,蓄水槽的侧面设置有泄水孔,所述底座设置有上底板和下底板,所述上底 板和下底板一端铰接连接,另一端设置有高度调节装置,高度调节装置改变上底板的坡度, 所述上底板的四周设置有围挡,所述上底板设有卡槽和隔板,所述蓄水槽可插入卡槽内固 定,所述隔板与围挡相连接。2. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,所述隔板将 围挡凸出部分隔为第一表面排水收集部和第二横向渗透水收集部,所述第一表面排水收集 部和第二横向渗透水收集部均设置排水阀。3. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,所述蓄水槽 底板面积为300mmX.SOmnin4. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,所述泄水孔 为5个,所述泄水孔距底板距离分别为9cm、14cm、19cm、24cm和29cm,5个泄水孔的高度由 低到高对应的降雨强度分别为 12. 5ml/s?m2、15. 7ml/s?m2、21. 2ml/s?m2、24. 7ml/s?m2和 27.lml/s?m2〇5. 根据权利要求I所述的一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,所述上底板 和下底板靠近隔板的一端为铰接连接,另一端设置有高度调节装置,所述高度调节装置包 括螺丝和螺母,螺丝穿过上底板,螺丝的底端设置于下底板的上表面,通过旋转螺丝和螺母 可调节两层之间的距离,改变上层的坡度。6. -种沥青混合料渗透性的测试方法,其特征是,包括以下步骤: 步骤一:根据沥青路面所处地理环境的降雨强度选择适当的泄水孔高度,调节上底板 的坡度; 步骤二:分别选取沥青混合料试件2个侧面作为排水面和渗透面,其余侧面密封,称取 试件质量为Hl1; 步骤三:将试件放至上底板上方,渗透面对应隔板一侧,密封试件与围挡之间的间隙, 将蓄水槽放入卡槽中,在蓄水槽的底板上方放置一块隔板,向蓄水槽中注水,待达到指定 的高度后,抽离隔板并开始计时,收集并测量时间t范围内试件表面排水体积V1和横向步骤四:将车辙试验与渗透性测试试验结合,在30~60°C范围内任一温度T下,选取 试件排水面进行车辙试验,轮碾方向为与渗透面法线垂直的方向,测试试件经过不同时间 的车辙试验后的渗透参数1、n2、n3,分别绘制试件的表面排水系数H1、横向渗透系数 n2、保水系数n3与车辙试验时间的关系曲线,评估该沥青混合料试件的渗透性和保水性。7. 根据权利要求6所述的一种沥青混合料渗透性的测试方法,其特征是,所述试件尺 寸为300mmX300mmX50mm,所述试件中300mmX300mm和300mmX5Omm2个侧面分别作为排 水面和渗透面。8. 根据权利要求6所述的一种沥青混合料渗透性的测试方法,其特征是,车辙试验每 次碾压时间为lOmin,碾压后,将试件从车辙仪上取出,进行渗透性测试,车辙试验次数为6 次,计算车辙试验累计碾压时间分别为10min、20min、30min、40min、50mindPI60mir^tK 件表面排水系数H1、横向渗透系数n2、保水系数113的数据。
【专利摘要】本发明公开了一种沥青混合料渗透性的测试装置,其特征是,包括蓄水槽和底座,所述蓄水槽的底板设置若干通孔,蓄水槽的侧面设置有泄水孔,所述底座设置有上底板和下底板,所述上底板和下底板一端用铰接连接,另一端设置有高度调节装置,高度调节装置改变上底板的坡度,所述上底板的四周设置有围挡,所述上底板设有卡槽和隔板,所述蓄水槽可插入卡槽内固定,所述隔板与围挡相连接;本发明所述一种沥青混合料渗透性的测试方法,通过上底板的坡度模拟路面横坡,通过调节泄水孔高度模拟降雨强度,分开收集试件表面排水、横向渗透水和内部残留水,更形象、直观的展现了沥青混合料试件的渗透性和保水性。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN105136647
【申请号】CN201510638344
【发明人】陈俊, 张倩倩, 徐艳, 陶莎
【申请人】河海大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月30日
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