[实用新型]一种基层材料抗冲刷性能试验装置

说明书

本实用新型提供一种基层材料抗冲刷性能试验装置，包括底座，底座上设有外桶，外桶内设有垫板，垫板上设有内桶，内桶下部外壁和底部设有排水孔，底座上设有支架，支架上设有伸缩机构，伸缩机构的伸缩端设有加载头，加载头设置在内桶的正上方。该装置将基层材料本身的排水性能纳入到基层材料抗冲刷性能的评价体系中，更加真实地模拟冲刷过程中试件的冲刷破坏情况，确保试验结果的有效性。

技术领域

本实用新型属于材料性能试验设备领域，特别涉及一种基层材料抗冲刷性能试验装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的迅速发展，我国的道路交通所面临的考验与挑战也越来越大，车速快、载重大、通行量大、超载车辆比例高等因素成为了导致路面产生快速破坏的主要原因。半刚性基层材料凭借其显著的工程特性和经济优势，成为了混凝土路面主要的基层材料，但是半刚性路面基层的抗冲刷能力不足导致路面唧泥和破坏的现象时有发生，并且破坏随着交通量和车辆载重的增加而呈现不断加剧的趋势。

路面基层产生破坏的机理可以分为三个阶段：1.自由水的浸泡软化：未及时排出的水分沿着路面的缝隙进入路面结构内部，使基层表面材料软化，降低颗粒材料和基体的粘接力；2.静水压力下的溶蚀：载荷作用下，水分沿着微裂纹向更深处进行迁移，在加速磨蚀作用的同时直接导致表面颗粒脱落，形成一定厚度的表面松散颗粒，为动水压力的冲刷奠定基础；3.动水压力下的冲刷：载荷作用下，动水压力反复冲刷基层底板，导致面层与基层脱空，道路受力结构改变。在冲刷过程中，这三个阶段交替进行，并相互加速影响，导致动水冲刷中基层材料快速流失，进而路面产生唧泥、沉陷、开裂、错台等病害。

国内外目前常见的评价基层抗冲刷性能的设备主要有旋转刷、振动台，此类设备没有水参与，重于测试材料的抗磨性能，而对于浸泡软化、静水溶蚀以及动水冲刷等情况完全没有模拟；高压水流、旋转水流试验机动水压力可控，但无法模拟自由水的泵吸作用；MTS基层材料冲刷设备能够较好地模拟动水对基层的冲刷作用，但此类设备体积大，成本高，无法大规模推广；其他的一些设备均与上述设备类似，主要区别在于驱动方式，试验机的作用原理的以及冲刷桶的构造都比较相似，在此方面都没有较大的改革。但在实际过程中，道路基层材料的排水性能对其抗冲刷性能的影响较大，往往排水性能较好的基层材料所受到的动水冲刷时间较短，现有的试验机并未考虑这一因素的影响，因此对于排水性能较好的基层，现有仪器的测试结果往往不具有指导性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基层材料抗冲刷性能试验装置，将基层材料本身的排水性能纳入到基层材料抗冲刷性能的评价体系中，更加真实地模拟冲刷过程中试件的冲刷破坏情况，确保试验结果的有效性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基层材料抗冲刷性能试验装置，包括底座，底座上设有外桶，外桶内设有垫板，垫板上设有内桶，内桶下部外壁和底部设有排水孔，底座上设有支架，支架上设有伸缩机构，伸缩机构的伸缩端设有加载头，加载头设置在内桶的正上方。

优选的方案中，所述内桶包括两个半筒，两个半筒一侧通过合页连接，另一侧通过连接机构连接。

优选的方案中，所述连接机构设置在半筒上的连接板，两个连接板通过螺栓连接。

优选的方案中，所述内桶内壁设有弹性层，弹性层上设有与排水孔对应的通孔。

优选的方案中，所述伸缩机构为气缸。

优选的方案中，所述加载头下侧设有橡胶垫，橡胶垫上设有若干泵吸腔，泵吸腔之间设有排水槽。

优选的方案中，所述内桶顶部设有冲刷桶盖，冲刷桶盖上设有注水孔，冲刷桶盖上设有供伸缩机构的伸缩端通过的通孔。

优选的方案中，所述内桶底部设有定位块，垫板上设有与定位块配合的凹槽。