一種瀝青路面孔隙水壓力模擬測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及漸青路面動水壓力分析,具體設及一種漸青路面漸青層底孔隙水 壓力模擬測試裝置。
【背景技術】
[0002] 專利〔化012164018、〔化012108708、〔化022531878、1158312776和1]5679947181提出 了通過施加外部水壓力引起漸青混凝±試件孔隙水流動的方法或裝置,但均未對所引起漸 青混凝±孔隙水壓力進行監測,有的模擬試驗中孔隙水非定向流動,有的模擬試驗還存在 加載速度偏低的問題。
[0003] 對漸青路面上平面面積小于輪胎接地面積的點狀多孔隙區域,車輪荷載作用下路 面孔隙水總體上向下滲流;但對漸青路面上平面面積大于輪胎接地面積的面狀多孔隙區 域,如漸青混凝±級配較粗的帶狀離析區域,或空隙率較大的漸青層底部,在車輪荷載作用 下本是承壓流向相鄰區域的孔隙水在車輪荷載移動到相鄰區域路面后,將發生反向流動, 即孔隙水隨著車輪荷載的水平移動而在路面相鄰區域間往返流動。具有多軸或多聯軸的車 輛在漸青路面面狀多孔隙區域上駛過,可能連續多次引起孔隙水在路面相鄰區域間往返流 動。
[0004] 在室內模擬試驗中如果不對試驗方法包括加載方式進行設計,特別是如果不對試 件邊界的排水條件進行限定,將不符合漸青路面面狀多孔隙區域孔隙水的特殊流動規律; 而孔隙水流方式與孔隙水壓力響應是直接相關的,模擬試驗中與路面實際孔隙水流方式不 符將導致所引起的孔隙水壓力與路面現場差別很大。氣體的壓縮將延緩水的流速,延緩水 壓傳導,因此考慮非飽和狀態水的壓縮性時,施加動態荷載與靜態荷載將引起不同的孔隙 水壓力響應。對于分析漸青路面孔隙水壓力而言,在模擬試驗中施加符合路面實際情況的 瞬間動態外部壓力是非常重要的。
[0005] 綜上所述,在室內實驗中對動水壓力進行模擬研究,并注意施加與路面實際相符 的瞬間動態水壓、設計試驗方法采集孔隙水壓顯得十分必要。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型的所要解決的技術問題是針對現有技術對漸青路面面狀孔隙上高速 移動荷載作用模擬方法的不足,提供一種能實現漸青混凝±試件孔隙水定向流動、并測試 瞬間動態變化的外部水壓力作用下漸青混凝±試件底孔隙水壓力的動態響應規律的漸青 路面孔隙水壓力模擬測試裝置。
[0007] 為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:
[000引一種漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置,包括至少兩個壓力容器,每個壓力容器 內均設有漸青混凝±試件,開口容器,所述漸青混凝±試件的底部與開口容器的開口環形 部位之間填充有粘結劑,所述漸青混凝±試件的側壁涂覆有粘結劑;所述開口容器的側壁 設有用于測量漸青混凝±試件外部水壓力的第一壓力傳感器和設有用于測量漸青混凝± 試件底部水壓力的第二壓力傳感器;各開口容器通過一穿過各壓力容器的側壁的管道連 通。
[0009] 作為對上述裝置的進一步改進:
[0010] 所述粘結劑為環氧樹脂或酪醒樹脂,所述第二壓力傳感器的探頭位于中空并設有 外螺紋的傳感器載體桿件內,所述開口容器通過傳感器載體桿件與壓力容器鎖緊連接。
[0011] 漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置還包括第一連接管道,所述第一連接管道位于 壓力容器側壁的頂部,壓力容器的頂蓋呈凸臺狀嵌入壓力容器內。
[0012] 所述壓力容器的頂蓋與漸青混凝±試件之間還設有活塞,活塞上設有連通活塞 上、下表面的排氣孔。
[0013] 漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置還包括第一排氣用控制閥、第二連接管道,所 述壓力容器通過第一連接管道與空壓機連接;所述第二連接管道與第一連接管道對稱設置 于壓力容器的側壁,所述第一排氣用控制閥通過第二連接管道與壓力容器連接。
[0014] 漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置還包括空壓機、減壓閥、第一進氣用控制閥和 第二進氣用控制閥,所述壓力容器通過第一連接管道與空壓機連接,所述第一連接管道在 從壓力容器至空壓機的方向上依次順序設有第一進氣用控制閥、第二進氣用控制閥和減壓 閥,所述壓力容器的頂蓋設有用于排氣的手動閥。
[0015] 所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器為工作頻率SOkHzW上的動壓傳感器,所 述第一壓力傳感器的量程范圍為OM化~1.OM化,第二壓力傳感器量程范圍為-0.1 M化~ 1.OMPaO
[0016] 本實用新型的工作原理是:將漸青混凝±試件浸沒在水中,通過向其中之一壓力 容器內充入壓縮空氣施加正壓力時,漸青混凝±試件在豎直軸向承受與路面實際相符的動 態壓力。由于漸青混凝±試件外部水承壓,漸青混凝±試件的空隙中殘留的空氣被壓縮,水 進一步充滿漸青混凝±試件的孔隙和漸青混凝±試件下的空隙,當該孔隙被水飽和后,水 流向另一個壓力容器內漸青混凝±試件底部下的空隙,再流入漸青混凝±試件孔隙。當對 另一個壓力容器施加氣壓,即對另一個漸青混凝±試件加水壓時,水反向流動,對兩漸青混 凝±試件依次施加水壓模擬了路面移動荷載,同時運種水流模擬了漸青路面空隙中的實際 情況。施加外部水壓時,由于孔隙水非飽和,孔隙水壓響應滯后;突然釋放外部水壓時,孔隙 中氣體壓力將產生沖擊效應。
[0017] 相對于現有技術,本實用新型具有如下的優點及效果:
[0018] (1)本實用新型的漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置將漸青混凝±試件與開口容 器開口環形部位之間填充有粘結劑,所述漸青混凝±試件的側壁涂覆有粘結劑密封,對漸 青混凝±試件的邊界排水條件進行限定,引導孔隙水向下滲流,使孔隙水在豎直方向往復 流動,保證密封后粘結劑與漸青混凝±試件側壁無間隙,利用孔隙水壓力與外部壓力之差 引起孔隙水流動,而非人為設置壓力驅動孔隙水,從而實測漸青混凝±孔隙水定向流動的 壓力傳導規律,各開口容器間通過一穿過各壓力容器的側壁的管道連通,引導孔隙水在漸 青混凝±試件間定向流動。
[0019] (2)本實用新型的第二壓力傳感器的探頭位于中空并設有外螺紋的傳感器載體桿 件內,開口容器通過傳感器載體桿件與壓力容器鎖緊連接,避免了開口容器內外中的水不 經由混凝±試件孔隙而直接連通。
[0020] (3)本實用新型的連接管道設在壓力容器頂端,壓力容器的頂蓋加厚嵌入壓力容 器中,壓力容器中水面W上空間減少,為達到目標壓力所需充氣量減少,試驗頻率提高。
[0021] (4)本實用新型的第二控制閥等均連接于壓力容器的側壁,而不是壓力容器的頂 蓋上,使得壓力容器的啟閉更加輕便;第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第=壓力傳感器 和第四壓力傳感器采集頻率高、精度高,量程范圍足夠,滿足水壓力監測的需要。
[0022] 巧)本實用新型能獨立加載工作,能瞬間加載、重復加載而不依賴大型動態加載試 驗裝備,配件全部實現國產化,維修方便,且購置維修成本相對較低。
[0023] (6)本實用新型的測試方法對第一進氣用控制閥和第二進氣用控制閥串聯且開啟 時間交叉,大大縮短了加壓時間,提高了加載速度,避免了第一進氣用控制閥和第二進氣用 控制閥的開、關時間對加載速度的影響。
[0024] (7)本實用新型的測試方法對漸青混凝±試件交替施加周期性變化的瞬間外部水 壓力,引起漸青混凝±試件孔隙內滲流與反向滲流,能對漸青混凝±試件施加周期性動態 變化的極短暫的外部水壓作用、實時監測外部水壓力與漸青混凝±試件孔隙水壓力,且孔 隙內水壓力相應動態變化并滯后于外部水壓力變化,與路面孔隙水壓力變化規律符合,從 而可模擬漸青路面實際工況,即模擬移動車輪荷載引起的孔隙水壓作用,能分析路面受交 通荷載與環境因素的影響,克服現有試驗技術不足。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本實用新型實施例1中漸青路面孔隙水壓力模擬測試裝置的結構示意圖。