[发明专利]一种大空隙沥青混凝土渗透系数的测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种大空隙沥青混凝土路面横向和竖向渗透系数的测试装置及方法，成型试件及测试装置一体化，克服了以往研究大空隙沥青混凝土不同渗透系数关系时采用不同试件所带来的变异性。竖向渗透系数测试装置包括成型模具、中隔钢板、测压玻璃管、导水管、进水箱、集水箱、上下盖、橡胶垫片，其中成型料斗与模具形成150mm×150mm×150mm的立方体，导水管与测压玻璃管相连，通过改变左侧进水箱的位置来调节水头差。横向渗透系数测试装置通过拆除竖向渗透系数实验中的上下盖及中隔钢板，装上上密封钢板及底板组合而成。相比现有技术，本发明能够全面、系统地评价大空隙沥青混凝土渗透系数，该装置功能齐全，操作方便，测试精度高。

技术领域

本发明涉及一种土木工程渗透系数测试装置和方法，具体是一种基于现有渗透装置进行改进的一种测试大空隙沥青混凝土渗透系数的装置，属于土木工程材料测试技术领域。

背景技术

随着我国公路的发展，呈现出越来越多的路面病害，其中水损害就是非常严重的病害之一，它不仅会对路面结构的强度和耐久性造成影响，缩短路面的使用寿命，还会由于引起的水雾等对行车安全造成影响。普通的密级配沥青混凝土难以满足路面排水的要求，所以排水式沥青路面开始大规模地被采用。路表的雨水通过面层的空隙渗入不透水的基层表面，同时通过路拱横坡向两侧汇集，最终流入边沟。排水性沥青混合料是典型的多孔介质，排水表层的功能发挥与混合料的透水能力有关，其排水能力与渗透系数密切相关，为了评价排水性沥青混合料的排水能力，需要专用的试验装置测试其渗透系数。

目前国内外并无统一的大空隙沥青混凝土渗透系数测试方法，研究所采用的试验测试手段各有不同，试验测定结果也互有差异，尤其是横向与竖向渗透系数的关系如何难以形成共识，国内外大部分试验都只测量横向渗透系数或者竖向渗透系数，未见能够测试同一试件横向渗透系数和竖向渗透系数的装置。国内外对大空隙沥青混凝土竖向渗透系数的测定研究较多，但所用测试方法及测定结果存在许多不一致之处，需要加以辨析以利于工程实际应用。对于竖向渗水系数测试仪，目前较认可的测试方法为采用不脱模小马歇尔试件的常水头排水性沥青混合料竖向渗透系数测定装置。对于横向渗透系数测试仪，大空隙沥青混凝土的横向渗透系数有采用车辙板进行水槽方法测定的，也有采用特制槽式静压试件单边蓄水渗流试验的，但都是单边蓄水自然渗透方法，过水断面是渐变的，与达西原理的方法相比测定不够准确。车辙板试件测试无压渗流时大空隙沥青混凝土的横向渗透系数时，其装置过于简单，且操作难度大，很难准确测量横向渗透系数。

现有装置中，未见能对同一大空隙沥青混凝土试件进行竖向渗透系数及横向系数测试的装置，为研究大空隙沥青混凝土横、竖向渗透系数之间关系，应通过试验测试装置及方法的开发加以确定，从而促进其测试技术的完善及结构设计应用。本发明基于此现状，研发了能对同一试件进行横向和竖向渗透系数测试的试验装置。

发明内容