[发明专利]一种沥青混合料多向动水冲刷试验装置及试验方法

说明书

一种沥青混合料多向动水冲刷试验装置及试验方法，它涉及一种多向动水冲刷试验装置及试验方法，具体涉及一种沥青混合料多向动水冲刷试验装置及试验方法。本发明为了解决现有技术中沥青混合料动水冲刷试验仪无法实现沥青混合料单一竖向冲刷、横向冲刷与竖向横向混合冲刷及无法实时测试动水冲刷作用过程中混合料渗透性演化的问题。本发明所述试验装置还包括下腔体、上下腔连接件、上腔体和加载活塞，上腔体、上下腔连接件、下腔体由上至下依次设置，上腔体的下端通过上下腔连接件与下腔体的上端连接，上腔体下端的边缘与固定支架固定连接，下腔体的下端与固定底板的上表面固定连接，加载活塞插装在上腔体的上端内。本发明属于道桥施工领域。

技术领域

本发明涉及一种多向动水冲刷试验装置及试验方法，具体涉及一种沥青混合料多向动水冲刷试验装置及试验方法，属于道桥施工领域。

背景技术

水分渗流特性是影响沥青路面材料耐久性及功能特性的重要物理参数之一。实际沥青路面中，自然环境中的水分不可避免的会渗入多孔沥青混合料孔隙内部，当行驶车辆驶近浸水的沥青混合料时，孔隙中水分在荷载作用下出现较高的孔隙水压力进而引起水分挤出孔隙，而当行驶车辆驶离浸水混合料时，孔隙中水分又在轮胎抽吸作用下出现孔隙负水压进而使得水分被吸入孔隙中。而在行驶车辆反复行驶作用下混合料孔隙中水分反复挤出和吸入，不断冲刷孔隙壁上包裹石料的沥青薄膜，进而引起水分侵蚀石料-沥青界面致使沥青薄膜剥离，最终导致沥青混合料的松散坑槽等水损害。而目前沥青混合料的水损害性能评价仅局限于简单的浸水或冻融循环作用前后材料强度的对比，忽略了实际路面中水-荷载反复作用而引起的动态冲刷作用，设计开发一种能够真实模拟实际沥青混合料中动水冲刷作用的试验装置，对于研发和设计良好水稳定性的沥青路面材料具有重要意义。

沥青混合料细观尺度上可视为一种横观各项同性材料，在车辆荷载的反复作用下水分在实际路面中存在竖向冲刷、横向冲刷及竖向与横向的混合冲刷。当车辆荷载作用于浸水混合料时，轮胎底部下的沥青混合料产生竖向变形同时轮胎边缘产生横向变形，孔隙中水流在孔隙水压力作用下产生轮胎底部的竖向冲刷与轮胎边缘的横向冲刷。而由于混合料细观孔隙分布的横观各项同性，横向的抗动水冲刷能力往往与竖向的抗动水冲刷能力不同，这就需要对沥青混合料的横向和竖向动水冲刷性能分别进行测试。目前现有的沥青混合料的动水冲刷试验装置及试验方法大多采用对浸水圆柱形混合料试件顶面和底面试件施加反复水压力或试件上部进行喷头冲水两种方式来模拟混合料的动水冲刷作用，这种两种方式仅仅模拟混合料沿竖向方向或多方向共存的动水冲刷作用，无法进行单一横向的动水冲刷测试且无法实时观测动水冲刷作用下混合料抗渗性能的演化，难以有效模拟混合料实际动水冲刷作用。

发明内容

本发明为解决现有技术中沥青混合料动水冲刷试验仪无法实现沥青混合料单一竖向冲刷、横向冲刷与竖向横向混合冲刷及无法实时测试动水冲刷作用过程中混合料渗透性演化的问题，进而提出一种沥青混合料多向动水冲刷试验装置及试验方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述试验装置包括固定支架和固定底板固定支架固定安装在固定底板上，本发明所述试验装置还包括下腔体、上下腔连接件、上腔体和加载活塞，上腔体、上下腔连接件、下腔体由上至下依次设置，上腔体的下端通过上下腔连接件与下腔体的上端连接，上腔体下端的边缘与固定支架固定连接，下腔体的下端与固定底板的上表面固定连接，加载活塞插装在上腔体的上端内。

进一步的，本发明所述试验装置还包括补水箱和两个截水阀门，下腔体通过两个一个截水阀门与补水箱连接。

进一步的，本发明所述试验装置还包括两个水压表，上腔体的侧壁和下腔体的侧壁上各设有一个水压表。

进一步的，本发明所述刷试验装置还包括排气阀，排气阀安装在上腔体上。