專利名稱：瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種模擬試驗測試裝置，具體地說是一種能夠直觀觀測水對瀝青混凝土路面 破壞情況的瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置。
技術背景我們知道，目前我國的路面結(jié)構(gòu)設計習慣上不考慮路面內(nèi)部(或結(jié)構(gòu)層)排水，也不考慮防止水侵害基層，結(jié)果使水進到面層但出不來，任其在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)發(fā)揮破壞作用。公路工程瀝青面層破壞的一個很重要的原因是水所引起的。瀝青面層中水的來源有地面 降水和路基中擠上來的水。大氣降水滲到瀝青面層中而排不出去，在汽車荷載及溫度變化的 作用下，使瀝青面層產(chǎn)生破壞。冬春季節(jié)，降雪(白天融化后)和降水滲入路面，夜間凍結(jié)， 第二天白天融化，夜間又凍結(jié)，這種多次反復凍融作用會使水破壞更嚴重。 一、路面水破壞的原因水破壞的現(xiàn)象在各地路面中普遍存在，對公路路面造成了十分嚴重的破壞。路面積水滲 入面層后，根據(jù)水的不同滯留位置，在車輛高速行駛作用下，會產(chǎn)生以下不同的破壞現(xiàn)象。(一) 表面產(chǎn)生坑洞降水過程中，雨水會進入并滯留在表面層瀝青混凝土的空隙中，在大量車輛高速行駛所 產(chǎn)生的沖擊荷載的作用下，路面積水所產(chǎn)生的動水壓力使瀝青從碎石表面剝落下來，局部瀝 青混凝土變成松散，碎石被車輪甩出，路面形成坑洞。在采用半開式瀝青混凝土表面層時， 路面產(chǎn)生的水破壞較為嚴重。(二) 表面層和中面層同時產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和變形降水過程中，如自由水滲入并滯留在表面層和中面層內(nèi)，行車荷載作用使兩層內(nèi)瀝青混 凝土中部分碎石上的瀝青剝落，導致表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、變形和向外側(cè)推擠或形成坑洞。(三) 唧泥、網(wǎng)裂、坑洞 路面水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面，在車輛高速行駛作用下，基層混合料表層的細料在自由水所產(chǎn)生的動水壓力的沖刷下，形成灰白色泥漿?；覞{被行車壓唧到路表面， 使路面出現(xiàn)一塊一塊的白色灰漿；灰漿數(shù)量大的情況下，會逐步形成坑洞；在基層表面大面 積唧泥的情況下，基層頂面松軟，路面出現(xiàn)變形或網(wǎng)裂。由于路面的變形和網(wǎng)裂，路面水更 容易滲入，產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導致路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生破壞的主要因素是瀝青混凝土本身的空隙率大、壓實度不夠、粒料不均勻。 空隙率大時，雨后勢必會在路面中積水。瀝青面層中的水無法排出，瀝青混合料在飽水后石 料與瀝青黏附力降低，易發(fā)生剝落、松散，降低瀝青路面的抗剪強度。冬季降水后，水凍結(jié) 時體積增大約9%，在瀝青路面內(nèi)部產(chǎn)生凍脹應力；溫度升高，凍融化。在涂融循環(huán)的作用下， 瀝青混合料松散，從而出現(xiàn)坑洞等早期破壞。而目前還沒有一種直觀測量觀測路面內(nèi)水的壓力的裝置，不能提前確定路面內(nèi)的破壞情況，對道路的破壞不能提前預防。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可以直觀的觀測水 對路面內(nèi)部的破壞狀況的瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置。本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的 一種瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試 裝置，包括殼體，殼體由透明材料制成，殼體上部設有凹槽，殼體內(nèi)設有瀝青混凝土試樣， 瀝青混凝土試樣內(nèi)設有加熱和制冷裝置；殼體上設置若干個不同位置的測點，測點處設有測 電阻率接點，測電阻率接點通過導線與殼體外的測試裝置連接，用來測試不同區(qū)段的電阻率， 依此反應該區(qū)段路面內(nèi)含水情況。在殼體外不同位置設有若干攝錄機。所述的加熱裝置是加熱電極。所述的制冷裝置是制冷管。殼體內(nèi)的瀝青混凝土試樣內(nèi)設有加熱和制冷管(棒)，加熱電極用來模擬夏天的高溫路面 作用，制冷棒用來模擬路面冬天凍結(jié)作用，冷熱交替引起的路面破壞。本發(fā)明的透明殼體，便于觀察和攝像記錄，.在裝置上布置多個不同測點，用來測量瀝青 混凝土路面試樣內(nèi)的電阻率大小，以便分析瀝青混凝土路面內(nèi)水的分布情況。使用時，將帶顏色的水灑在瀝青混凝土試樣上部模擬路面積水滲入面層后，然后采用一 個一定重量的滾子在殼體的凹槽內(nèi)模擬汽車車輪滾動，并且通過電極加熱或制冷模擬不同自 然條件下(冬季嚴寒和夏季高溫)的瀝青混凝土路面內(nèi)部溫度變化實際情況，帶顏色的水進 入瀝青混凝土內(nèi)的空隙內(nèi)，滾子的來回移動，導致瀝青混凝土內(nèi)孔隙水產(chǎn)生動壓力，損壞路 基結(jié)構(gòu)不同層面，通過透明殼體清楚地看到和高速攝影記錄路基截面水的運行情況，很容易 知道孔隙水對路基結(jié)構(gòu)內(nèi)的破壞作用。通過測試不同區(qū)域段的電阻率可進一步了解含水的分 布，與水攝影記錄進行對比，總結(jié)出路基孔隙水對路基破壞的規(guī)律和實驗依據(jù)，可以實際應 用中作出相應的措施，減少路面的損壞，最大限度地節(jié)約資源。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可以直觀的觀測水對路面內(nèi)部的破壞狀況等優(yōu)點。


圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；其中1.殼體，2.凹槽，3.瀝青混凝土試樣，4.加熱電極，5.制冷管，6.測點，7.滾動和控 制裝置，8.測電阻率接點，9.電阻率測試裝置，IO.高速攝錄機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1中，殼體1由透明材料制成，殼體1上部設有凹槽2，殼體1內(nèi)設有瀝青混凝土試 樣3，殼體l內(nèi)的瀝青混凝土試樣3內(nèi)設有加熱和制冷裝置，殼體1上設置若干個不同位置的測點6，測點6處設有測電阻率接點8，測電阻率接點8通過導線與殼體外的測試裝置9連 接，用來測試不同區(qū)段的電阻率，依此反應該區(qū)段路面內(nèi)含水情況。在殼體1外部不同方位 設置有多個高速攝錄機10。加熱裝置是加熱電極4。制冷裝置是制冷管5。使用時，將帶顏色的水灑在瀝青混凝土試樣3上部，然后通過滾動和控制裝置7控制一 個一定重量的滾子在殼體1的凹槽2內(nèi)模擬汽車車輪滾動，并且通過加熱電極4加熱或制冷 管5制冷模擬不同溫度下的實際情況，帶顏色的水進入瀝青混凝土式樣3內(nèi)的空隙內(nèi)。在裝 置的外殼布置多個不同測點6，通過電阻率測試裝置9和測電阻率接點8測量瀝青混凝土試 樣3內(nèi)的電阻率大小，以便分析瀝青混凝土路面內(nèi)水的分布情況，同時在外側(cè)利用高速攝像 機10記錄實驗過程中瀝青混凝土式樣3截面內(nèi)有顏色的水的動態(tài)變化，從而清晰看到水對瀝 青混凝土路面的作用，以及瀝青路面內(nèi)部變質(zhì)損壞的情形，總結(jié)出規(guī)律，可以實際應用中作 出相應的措施，減少路面的損壞，最大限度地節(jié)約資源。
權(quán)利要求
1.一種瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置，包括殼體，其特征在于殼體由透明材料制成，殼體上部設有凹槽，殼體內(nèi)設有瀝青混凝土試樣，瀝青混凝土試樣內(nèi)設有加熱和制冷裝置，殼體上設置若干個不同位置的測點，測點處設有測電阻率接點，測電阻率接點通過導線與殼體外的測試裝置連接；在殼體外不同位置設有若干攝錄機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置，其特征在于所 述的加熱裝置是加熱電極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置，其特征在于所 述的制冷裝置是制冷管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瀝青混凝土路面水破壞的模擬試驗測試裝置，包括由透明材料制成的殼體，殼體上部設有凹槽，殼體內(nèi)設有瀝青混凝土試樣，瀝青混凝土試樣內(nèi)設有加熱和制冷裝置，殼體上設置若干個不同位置的測點，測點處設有測電阻率接點，測電阻率接點通過導線與殼體外的測試裝置連接；在殼體外不同位置設有若干攝錄機。使用時，將帶顏色的水灑在瀝青混凝土試樣上部，滲入后，用滾子在殼體的凹槽內(nèi)滾動，通過加熱或制冷裝置模擬瀝青混凝土路面內(nèi)部溫度變化情況，通過高速攝影記錄路基截面水的運行情況，通過測試不同區(qū)域段的電阻率了解含水的分布，總結(jié)出路基孔隙水對路基破壞的規(guī)律和實驗依據(jù)，實際應用中作出相應措施，減少路面損壞，節(jié)約資源。
文檔編號G01N33/38GK101226187SQ20081001414
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者劉秋宏, 奇 蔣, 罕 蔣 申請人:山東大學