沥青混凝土压力水稳定试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水利水电工程使用的水工沥青混凝土为其试件提供压力水恒温环境的试验设备及其试验方法，特别是一种沥青混凝土压力水稳定试验装置。
【背景技术】
[0002]目前，沥青混凝土做为防渗体，用于了很多水利水电工程中，并且在水利水电现行的标准规范中，如:《水工沥青混凝土试验规程》DL/T5362-2006中就规定了沥青混凝土水稳定性试验。现行标准规范中对沥青混凝土水稳定性试验，所采用的均是一定温度下的水中浸泡法，并用此法试验后，可计算相应的沥青混凝土水稳定性系数。但实际水利水电工程中，沥青混凝土防渗体常期工作于于一定压力的水环境中，而在此环境中沥青混凝土水稳定性如何，无法进行试验判定。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，可以用于在具有一定水压力的环境下沥青混凝土防渗体的水稳定性试验研宄，其结构合理，性能可靠，操作方便，可以为沥青混凝土试件提供相应稳定的水压力，根据工程所需的环境设定试验水温，并且测试经试验环境与正常环境下沥青混凝土力学性能的变化，测试数据准确。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，在罐口上设置着具有连接法兰的压力罐通过其连接法兰上安装的密封垫和均布安装的螺栓将罐盖固接在压力罐罐口上，在压力罐内的底部水平设置着电加热器，位于电加热器上方的压力罐罐体内固装着隔离栅版，在压力罐的罐体壁上安装着温度控制器，在罐盖均布的通孔上分别安装着进水阀、排气阀和压力表，在压力罐罐体的底面上设置着装有阀门的排水口。
[0005]一种沥青混凝土压力水稳定试验装置的试验方法，利用沥青混凝土压力水稳定试验装置对沥青混凝土压力水稳试件进行试验的步骤如下:
[0006](I)对工程取出的沥青混凝土芯样进行加工成直径100 mm ±3 mm,高度100 mm ±2mm的圆柱体试件共6件；
[0007](2)打开罐盖，把其中需要进行压力水稳定试验的3个试件放入压力罐内，置于隔离栅版上，将另外的3个试件置于室内20°C ±1°C的常温环境中；
[0008](3)通过罐盖上的进水阀向压力罐中注满水，安装密封垫盖好罐盖，紧固螺栓，确保不漏水，并且打开进水阀和排气阀，在进水阀上接好手动压力水泵后，开始向压力罐中注水，直至排气阀中有水流出，关闭排气阀；
[0009](4)通过压力水泵继续向压力罐内注水加压，压力达到0.3-lMPa，停止加压，通过电加热器加热压力罐中的水，由温度控制器控制压力罐内的水温达到20°C -40°C ；
[0010](5)使压力罐内的沥青混凝土试件在上述环境条件下保持2-7天后，然后打开排气阀泄压后，再打开压力罐底部的排水口排水，松开紧固螺栓，打开罐盖；
[0011](6)取出试件置于室内温度20°C ±1°C环境中2小时，并且与其它3个试件分别安装在万能材料试验机上，保持试件轴心与压板中心重合，启动万能材料试验机，以I mm/min的加荷速度加载，并进行数据采集，直至试件破坏。
[0012]本实用新型的试验装置和试验方法的原理
[0013]沥青混凝土压力水稳定试验装置主要用于提供沥青混凝土试件浸泡于水温稳定，且具有一定水压力环境的试验设备。根据沥青混凝土防渗体所工作的水头情况，即可设定试验中相应的水压力，并可根据工程所处地环境水温度情况，设定试验水温，并保持沥青混凝土试件在此环境下一定时间，取出后对其进行物理力学性能的测试，以反应在此环境影响下沥青混凝土性能的变化。本试验装置和试验方法的技术要点有四个方面:一是为沥青混凝土试件提供了，可达2MPa水压力环境，即压力罐；二是可通过装置中的温度控制器和加热管，保持压力罐中水温的稳定，避免了由于沥青混凝土温度敏感性对试件性能的影响；三是压力罐中的水压力可通过手动压力泵施加，并由压力表读取适时压力罐压力值，保证压力的稳定；四是测试经此环境后与正常环境下沥青混凝土试件力学性能的变化。
[0014]本实用新型的试验方法
[0015]1、对工程取出的沥青混凝土心样进行加工，或通过击实成型所需的沥青混凝土压力水稳试件，其尺寸要求为:直径100mm±3mm，高度100mm±2mm。共需6个试件。
[0016]2、抓住压力罐把手，打开压力罐盖，把其中需要进行压力水稳定试验的3个试件放入压力罐中，置于罐中隔离栅板上；另3个试件置于室内20°C ±1°C常温环境中。
[0017]3、将压力罐中注满水，并盖好压力罐盖，上紧压力罐盖周边8个六角螺栓，确保不漏水，并打开进水阀和排气阀，在进水阀上接好手动压力水泵后，开始由手动压力水泵向压力罐中注水，直至排气阀中有水流出，即关闭排气阀。
[0018]4、通过手动压力水泵继续注水加压，通过压力表读取适时压力，直至试验所需压力(一般为该工程沥青混凝土防渗体所承受的最大水头)。再通过温度控制器设置好所需试验水温度(一般为该工程环境水的平均温度)，并等待压力罐中水温度稳定至试验要求温度。此时应注意，水温度设定不宜大于90°C，避免压力罐中水沸腾。
[0019]5、保持沥青混凝土试件在此环境下要求时间后，然后打开排气阀泄压，当压力正常后，再打开底部排水口，排水后，松开8个六角螺栓，打开压力罐盖。
[0020]6、取出试件置于室内20°C ±1°C常温环境中2小时，并与其它3个试件，分别安装于万能材料试验机上，保持试件轴心与压板中心重合；
[0021]7、启动万能材料试验机，以lmm/min的加荷速度加载，并进行数据采集，直至破坏。
[0022]计算方法
[0023]在常温正常环境下每个试件的单轴压缩强度(精确至0.0lMPa):
[0024]Rc=Pc/Ai (Pc 一常温正常环境下沥青混凝土试件的最大荷载N，Ai 一试件的受压面积mm2)
[0025]将3个试件的单轴压缩强度进行平均，为常温正常环境下的平均强度Rce (保留为 0.0lMPa)；
[0026]在压力水稳定装置中放置每个试件的单轴压缩强度(精确至0.0lMPa):
[0027]Ry=Py/Ai (Py 一压力水稳定装置中沥青混凝土试件的最大荷载，Ai 一试件的受压面积)
[0028]将3个试件的单轴压缩强度进行平均，为压力水稳定环境下的平均强度Rye(MPa)(保留为 0.0lMPa)；
[0029]则压力水稳定系数Ky=Rye/RCe，Ky保留两位小数。
[0030]本实用新型用于在具有一定水压力环境下沥青混凝土防渗体的水稳定性试验研宄，其结构合理，性能可靠，操作方便，实现了为沥青混凝土试件提供稳定的水压力和设定的试验水温，并且测试或经试验环境与正常环境下沥青混凝土力学性能的变化，测试数据准确。
【附图说明】
[0031]下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述，图1为本实用新型的主视结构示意图，图2为图1的俯视结构示意图，图3为图2的A-A剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，如图1、图2、图3所示，在罐口上设置着具有连接法兰的压力罐I通过其连接法兰上安装的密封垫和均布安装的螺栓7将罐盖2固接在压力罐I罐口上，在压力罐I内的底部水平设置着电加热器11，位于电加热器11上方的压力罐I罐体内固装着隔离栅版13，在压力罐I的罐体壁上安装着温度控制器8，在罐盖2均布的通孔上分别安装着进水阀4、排气阀5和压力表6，在压力罐I罐体的底面上设置着装有阀门的排水口 12。在罐盖2上设置着提手9。在压力罐I罐体的下部设置着电加热器接线盒10。电加热器11为电加热管或电加热棒或电加热板。在压力罐I的底部设置着压力罐底座3。
[0033]一种沥青混凝土压力水稳定试验装置的试验方法，利用沥青混凝土压力水稳定试验装置对沥青混凝土压力水稳试件进行试验的步骤如下:
[0034](I)对工程取出的沥青混凝土芯样进行加工成直径100 mm ±3 mm,高度100 mm ±2mm的圆柱体试件共6件；
[0035](2)打开罐盖2，把其中需要进行压力水稳定试验的3个试件放入压力罐(I)内，置于隔离栅版13上，将另外的3个试件置于室内20°C ±1°C的常温环境中；
[0036](3)通过罐盖2上的进水阀4向压力罐I中注满水，安装密封垫盖好罐盖2，紧固螺栓7，确保不漏水，并且打开进水阀4和排气阀5，在进水阀4上接好手动压力水泵后，开始向压力罐I中注水，直至排气阀5中有水流出，关闭排气阀5 ;
[0037](4)通过压力水泵继续向压力罐I内注水加压，压力达到0.6MPa，停止加压，通过电加热器11加热压力罐I中的水，由温度控制器8控制压力罐I内的水温达到35°C ；
[0038](5)使压力罐I内的沥青混凝土试件在上述环境条件下保持5天后，然后打开排气阀5泄压后，再打开压力罐I底部的排水口 12排水，松开紧固螺栓7，打开罐盖2 ;
[0039](6)取出试件置于室内温度20°C ±1°C环境中2小时，并且与其它3个试件分别安装在万能材料试验机上，保持试件轴心与压板中心重合，启动万能材料试验机，以I mm/min的加荷速度加载，并进行数据采集，直至试件破坏。
【主权项】
1.一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，其特征是:在罐口上设置这具有连接法兰的压力罐(I)通过其连接法兰上安装的密封垫和均布安装的螺栓(7)将罐盖(2)固接在压力罐(I)罐口上，在压力罐(I)内的底部水平设置着电加热器(11 )，位于电加热器(11)上方的压力罐(I)罐体内固装着隔离栅版(13)，在压力罐(I)的罐体壁上安装着温度控制器(8)，在罐盖(2 )均布的通孔上分别安装着进水阀(4)、排气阀(5 )和压力表(6 )，在压力罐(I)罐体的底面上设置着装有阀门的排水口( 12 )。
2.根据权利要求1所述的一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，其特征是:在罐盖(2)上设置着提手(9)。
3.根据权利要求1所述的一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，其特征是:在压力罐(I)罐体的下部设置着电加热器接线盒(10)。
4.根据权利要求1所述的一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，其特征是:电加热器(II)为电加热管或电加热棒或电加热板。
5.根据权利要求1所述的一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，其特征是:在压力罐(O的底部设置着压力罐底座(3)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种沥青混凝土压力水稳定试验装置，在压力罐的罐口上密封固接着罐盖，压力罐内的底部设置着电加热器和隔离栅板，在压力罐上安装着温控器，在罐盖上安装着进水阀、排气阀和压力表，在压力罐的底面上设置着装有阀门的排水口。试验步骤：加工试件6件；将3个试件放入压力罐内；另外3个试件置于室内常温环境；加水压、加水温至规定值，至规定时间后泄压排水，拿出试件与常压试件一齐安装在试验机上加载试验。本实用新型用于在具有一定水压力和恒温环境下沥青混凝土防渗体的水稳定性试验研究，其结构合理，性能可靠，操作方便，实现了测试经试验环境与正常环境下沥青混凝土力学性能的变化，测试数据准确。
【IPC分类】G01N3-12
【公开号】CN204405443
【申请号】CN201520084081
【发明人】王怀义, 贺传卿, 杨桂权, 何建村, 聂新山, 张海英
【申请人】新疆水利水电科学研究院, 新疆水利水电材料工程技术研究中心
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月5日