專利名稱：多功能瀝青混合料動態(tài)滲水試驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于路面浙青試驗儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種模擬路面材料滲水作用的儀 器，尤其是涉及一種多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀。
背景技術(shù)：
自然降水通過路面的橫坡來排除，所以雨天的路表被一層水膜所覆蓋，當車輛在 水膜覆蓋的路面上高速行駛時，輪胎與路面之間的水不斷地被高速運轉(zhuǎn)的輪胎所擠壓，產(chǎn) 生了動水壓力。在普通道路上，由于行車速度不高，所造成的動水壓力不大。常規(guī)的浙青混合料技 術(shù)指標要求已經(jīng)足以抵抗動水壓力的作用，但對于高等級公路，行車速度可以達到120Km/ h，動水壓力與行車速度的平方成正比，也就是隨行車速度呈級數(shù)增長。由于高速行車條件 下的動水壓力遠遠大于普通路面，所以按照一般標準設(shè)計、施工的浙青混合料難以滿足高 速行車的要求，必須發(fā)展適合高速行車條件下的混合料設(shè)計指標。不同的動水壓力作用下，浙青混合料的滲水系數(shù)會發(fā)生變化，這是由于動水壓力 不斷的沖擊浙青混合料中的空隙，使空隙不斷貫通、擴大?！豆饭こ陶闱嗉罢闱嗷旌狭显?驗規(guī)程》(JTJ 052-2000)是用浙青混凝土滲水儀測定浙青混合料的滲水系數(shù)，這種方法是 在自然水壓的情況下評價浙青混合料的配合比設(shè)計，而浙青混凝土要求表面具有一定的構(gòu) 造深度，在進行滲水實驗時，水的流動方向是橫向沿著路表面進行滲透，并不是縱向的滲 透，所測得的滲水系數(shù)是路表構(gòu)造深度的滲水系數(shù)，并且，在浙青混凝土內(nèi)部，薄的浙青膜 阻擋了很多空隙的貫通，在自然水條件下，這層浙青膜會很容易阻擋水的滲透，而在動水壓 力條件下，這層薄的水膜往往不足以抵擋一次行車所產(chǎn)生的動水壓力而破壞，使水能夠沿 路表縱向進行滲透，因此，在動水壓力作用下測得的滲水系數(shù)更加科學合理。橋面鋪裝設(shè)計時，防水粘結(jié)層的設(shè)置至關(guān)重要。公路橋梁和城市立交橋橋面的 防水粘結(jié)是確保其結(jié)構(gòu)耐久性的重大措施之一。如果橋面鋪裝未設(shè)防水層或者防水效果 不好，則從面層滲入的水或防凍鹽溶液會引起面板的損壞，甚至腐蝕主梁鋼筋，威脅主梁安 全。橋面鋪裝的早期破壞與防水材料的選擇、防水層厚度、施工技術(shù)和質(zhì)量等因素有關(guān)。但 是現(xiàn)在對橋面防水層的評價指標缺乏一個系統(tǒng)的指標，一些指標仍停留在在定性的描述階 段。因此，應開發(fā)一種能夠模擬動水壓力作用下的浙青混合料和防水材料滲水性能的 試驗儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種多功能浙青混合料動態(tài)滲 水試驗儀，該種試驗儀通過合理的設(shè)計，使其能夠達到使用操作簡便、功能全，能有效克服 現(xiàn)有儀器測試結(jié)果不能與道路的實際路用性能不符的缺陷和不足。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的
這多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，包括加壓系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，其特 征在于所述加壓系統(tǒng)包括一往復活塞式水缸以及驅(qū)動該水缸的活塞運動的水缸驅(qū)動裝 置，所述水缸的缸體內(nèi)腔分別通過管路連接密封系統(tǒng)和水槽，所述水缸與密封系統(tǒng)之間的 管路上設(shè)有第一截止閥，水缸與水槽之間的管路上設(shè)有第二截止閥；所述密封系統(tǒng)包括一 上部敞口、底部鏤空的外筒，該外筒的敞口上設(shè)有上蓋，所述上蓋與外筒之間設(shè)有密封件， 所述外筒的內(nèi)壁上襯有密封墊，所述上蓋垂直開設(shè)有管路連接頭；所述測量系統(tǒng)包括水缸 活塞行程測量裝置和量筒測量裝置，所述量筒測量裝置包括量筒和液位計，所述液位計設(shè) 置于水槽內(nèi)，所述量筒通過管路和電磁閥與水槽相通，所述液位計的信號輸出端與電磁閥 的控制端連接。上述水缸驅(qū)動裝置包括并行設(shè)于水缸兩側(cè)的兩個油缸，所述水缸和兩個油缸的活 塞桿并行固定連接在一起，兩個油缸并聯(lián)共同驅(qū)動水缸的活塞運動。上述水缸驅(qū)動裝置還包括有油箱、三位四通電磁換向閥、泵、溢流閥和調(diào)速閥；所 述兩個油缸的油管分別連接到三位四通電磁換向閥上，所述三位四通電磁換向閥、油箱、 泵、溢流閥和調(diào)速閥通過油管連接構(gòu)成控制所述兩個油缸的給油控制系統(tǒng)。上述水缸活塞行程測量裝置包括一固定的導向槽，所述導向槽上設(shè)有滑塊，所述 滑塊上設(shè)有光電開關(guān)，所述光電開關(guān)連接有繼電器的控制端；所述導向槽的旁側(cè)還設(shè)有一 測量尺所述測量尺與導向槽平行且設(shè)置在導向槽的前方，測量尺與所述水缸的活塞桿平行 并固定連接；所述繼電器連接到泵的控制電路上。上述外筒的內(nèi)腔形狀適合放置馬歇爾標準試件。上述水缸與密封系統(tǒng)之間的管路上設(shè)有壓力表。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明通過加壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的配合，能夠很好地實現(xiàn)不同壓力下浙青混合料 的滲水作用的實際情況，并且通過測量系統(tǒng)可測定不同級配下浙青面層混合料在不同壓力 下的滲水量；試驗結(jié)果穩(wěn)定可靠，不同材料試驗結(jié)果可比性強。并且本發(fā)明設(shè)計合理、使用 操作簡便、智能化程度高且性能可靠。


圖1為本發(fā)明的加壓系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的水缸活塞行程測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的量筒測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-油箱；2-吸油濾油器；3-泵；4-溢流閥；5-調(diào)速閥；6_油壓表；7_電磁 閥；8-水缸；9-油缸；10. 1-第一截止閥；10. 2-第二截止閥；11-水槽；12-壓力表；13-連 接頭；14-連接螺栓；15-上蓋；16-第一密封墊；17-第二密封墊；18-試件；19-第三密 封墊；20-外筒；21-第四密封墊；22-密封系統(tǒng)；23-連接螺栓；24-測量尺；25-導向座； 26-導向槽；27-滑塊；28-光電開關(guān)；29-繼電器；30-水；31-液位計；32-電磁閥；33-量 杯。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述本發(fā)明的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀由三部分構(gòu)成包括加壓系統(tǒng)、密封 系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。以下結(jié)合附圖詳細描述各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(1)加壓系統(tǒng)參見圖1，加壓系統(tǒng)包括一往復活塞式水缸8以及驅(qū)動該水缸8的活塞運動的水缸 驅(qū)動裝置，水缸8的缸體內(nèi)腔分別通過管路連接密封系統(tǒng)和水槽11，水缸8與密封系統(tǒng)之間 的管路上設(shè)有第一截止閥10. 1和壓力表12。水缸8與水槽11之間的管路上設(shè)有第二截止 閥 10. 2。水缸驅(qū)動裝置包括并行設(shè)于水缸8兩側(cè)的兩個油缸9，水缸8和兩個油缸9的活 塞桿并行固定連接在一起，兩個油缸9并聯(lián)共同驅(qū)動水缸8的活塞運動。另外水缸驅(qū)動裝 置還包括有油箱1、三位四通電磁換向閥7、泵3、溢流閥4和調(diào)速閥5。兩個油缸9的油管 分別連接到三位四通電磁換向閥7上，三位四通電磁換向閥7、油箱1、泵3、溢流閥4和調(diào) 速閥5通過油管連接構(gòu)成控制所述兩個油缸9的給油控制系統(tǒng)。他們的連接關(guān)系如圖中所 示泵3的進口端通過油管連接到油箱1中，出口端通過油管連接到三位四通電磁換向閥7 的進油口上。并且在泵3的出口管路上還設(shè)有一個油壓表6，泵3的進口處設(shè)有一吸油濾油 器2。調(diào)速閥5和溢流閥4的一端均通過油管連接油箱1里，調(diào)速閥5和溢流閥4的另一端 連接到泵3的出口管路上。另外從三位四通電磁換向閥7上還直接有一路管道通到油箱1 中用于回油。本發(fā)明的該加壓系統(tǒng)能夠提供水壓力范圍為0 2MPa(2)密封系統(tǒng)本發(fā)明的密封系統(tǒng)安裝位置如圖1所示的22，其包括一上部敞口、底部鏤空的外 筒20，該外筒20的敞口帶有法蘭密封的裙邊，其上設(shè)有上蓋15，上蓋15與外筒20的敞口之 間設(shè)有密封件，其中上蓋15和外筒20之間的密封件包括第一密封墊16和第二密封墊17， 第一密封墊16和第二密封墊17配合形成多重密封墊的密封形式，有效的保證了上蓋15的 密封效果。為了使裝在外筒20內(nèi)的試件與其內(nèi)壁貼合緊密，在外筒20的內(nèi)壁上也襯有密 封墊，如圖2中的第三密封墊19，圖中可以看出第三密封墊19襯在整個外筒20的內(nèi)壁上。 外筒20的底部有一個用于漏水的開口，在第三密封墊19下端與底部的之間還設(shè)有第四密 封墊21。上蓋15垂直開設(shè)有管路連接頭13，該管路連接頭13上接有來自加壓系統(tǒng)中連通 水缸8缸體的管路。本發(fā)明中，當將上蓋15蓋上之后，外筒20的內(nèi)腔形狀應適合放置馬歇 爾標準試件 18 (大Φ152· 4mmX95. 3mm，小Φ101· 6mmX63. 5mm)。(3)測量系統(tǒng)本發(fā)明的測量系統(tǒng)包括水缸活塞行程測量裝置和量筒測量裝置。參見圖3 水缸活塞行程測量裝置包括一固定的導向槽26，導向槽26通過設(shè)于其 兩端的導向座25設(shè)置在一個平臺上，該導向槽26上設(shè)有滑塊27，滑塊27上設(shè)有光電開關(guān) 28，光電開關(guān)28連接有繼電器29的控制端。導向槽26的旁側(cè)還設(shè)有一測量尺24，所述測 量尺24與導向槽26平行且設(shè)置在導向槽26的前方，測量尺24的可以沿軸向自由滑動伸 向?qū)虿凵系幕瑝K27位置，從而觸動滑塊27上的光電開關(guān)28。測量尺24與水缸8的活塞 桿平行并固定連接；繼電器29是時間繼電器，其連接到加壓系統(tǒng)中泵3的控制電路上，通過 控制泵3從而控制兩個油缸9對水缸8的驅(qū)動。
參見圖4，量筒測量裝置包括量筒33和液位計31，液位計31設(shè)置于水槽11內(nèi)，量 筒33通過管路和電磁閥32與水槽11相通，要求量筒33的位置要比水槽11高，這樣量筒 33中的水才能流入到水槽11中。液位計31的信號輸出端與電磁閥的控制端連接。以上三個系統(tǒng)可以合理地布置在同一個實驗臺上。本發(fā)明的工作過程如下本發(fā)明在試驗時，將準備好的馬歇爾標準試件(大Φ152.4πιπιΧ95. 3mm，小 Φ101.6 Χ63. 5mm)放入外筒20內(nèi)，并將其放入水槽11。啟動系統(tǒng)電源，使泵3開始工作 對系統(tǒng)進行供壓，打開第二截止閥10. 2，將具有中位回油功能的三位四通電磁閥7調(diào)向兩 個并聯(lián)油缸9活塞桿伸出的位置，排出水缸8的缸體中氣體并使水缸8中吸滿水，待完成后 關(guān)閉該第二截止閥10. 2，打開第一截止閥10. 1，調(diào)整三位四通電磁閥7到反向，使油缸9收 縮，帶動水缸8擠壓其中的水到密封系統(tǒng)22。帶有壓力的水從上蓋15上的連接頭13進入 密封系統(tǒng)22，通過由上蓋15和外筒20以及各多重密封墊構(gòu)成的封閉通路，使有壓水通過試 件18，從外筒20下部流出。在正壓試驗時滲流量由(水缸行程X水缸截面積)得到相應結(jié)果。通過調(diào)整滑 塊27的初始位置，可以確定光電開關(guān)28的位置，進而確定計時系統(tǒng)的觸發(fā)時間，通過預先 設(shè)定時間繼電器29的工作時間可以準確得到水缸8的工作時間。測量尺走過光電開關(guān)28 的量就是水缸8的行程。在負壓試驗時通過液位計31保證水槽11內(nèi)水30的液位，如果水30被吸走，則 自動打開電磁閥32進行補水。量杯33中下降的水量就是負壓試驗的滲水量。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多功能瀝青混合料動態(tài)滲水試驗儀，包括加壓系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，其特征在于所述加壓系統(tǒng)包括一往復活塞式水缸(8)以及驅(qū)動該水缸(8)的活塞運動的水缸驅(qū)動裝置，所述水缸(8)的缸體內(nèi)腔分別通過管路連接密封系統(tǒng)和水槽(11)，所述水缸(8)與密封系統(tǒng)之間的管路上設(shè)有第一截止閥(10.1)，水缸(8)與水槽(11)之間的管路上設(shè)有第二截止閥(10.2)；所述密封系統(tǒng)包括一上部敞口、底部鏤空的外筒(20)，該外筒(20)的敞口上設(shè)有上蓋(15)，所述上蓋(15)與外筒(20)之間設(shè)有密封件，所述外筒(20)的內(nèi)壁上襯有密封墊，所述上蓋(15)垂直開設(shè)有管路連接頭(13)；所述測量系統(tǒng)包括水缸活塞行程測量裝置和量筒測量裝置，所述量筒測量裝置包括量筒(33)和液位計(31)，所述液位計(31)設(shè)置于水槽(11)內(nèi)，所述量筒(33)通過管路和電磁閥(32)與水槽(11)相通，所述液位計(31)的信號輸出端與電磁閥的控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其特征在于所述水缸 驅(qū)動裝置包括并行設(shè)于水缸(8)兩側(cè)的兩個油缸(9)，所述水缸(8)和兩個油缸(9)的活塞 桿并行固定連接在一起，兩個油缸(9)并聯(lián)共同驅(qū)動水缸(8)的活塞運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其特征在于所述水缸 驅(qū)動裝置還包括有油箱(1)、三位四通電磁換向閥(7)、泵(3)、溢流閥(4)和調(diào)速閥(5)；所 述兩個油缸(9)的油管分別連接到三位四通電磁換向閥(7)上，所述三位四通電磁換向閥(7)、油箱(1)、泵(3)、溢流閥(4)和調(diào)速閥(5)通過油管連接構(gòu)成控制所述兩個油缸(9) 的給油控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其特征在于所述 水缸活塞行程測量裝置包括一固定的導向槽(26)，所述導向槽(26)上設(shè)有滑塊(27)，所述 滑塊(27)上設(shè)有光電開關(guān)(28)，所述光電開關(guān)(28)連接有繼電器(29)的控制端；所述導 向槽(26)的旁側(cè)還設(shè)有一測量尺(24)所述測量尺(24)與導向槽(26)平行且設(shè)置在導向 槽(26)的前方，測量尺(24)與所述水缸(8)的活塞桿平行并固定連接；所述繼電器(29) 連接到泵(3)的控制電路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其特征在于所述外筒 (20)的內(nèi)腔形狀適合放置馬歇爾標準試件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能浙青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其特征在于所述水缸(8)與密封系統(tǒng)之間的管路上設(shè)有壓力表(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能瀝青混合料動態(tài)滲水試驗儀，其包括加壓系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、測量系統(tǒng)三大部分。其中加壓系統(tǒng)能夠提供水壓力范圍為0～2MPa。所述密封系統(tǒng)由上蓋、外筒、以及多重密封墊組成，保證試件周圍的密封性。所述測量系統(tǒng)包括水缸活塞行程測量裝置和量筒測量裝置。所述三大系統(tǒng)合理地布置在同一個試驗臺上。本發(fā)明通過加壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的配合，能夠很好地實現(xiàn)不同壓力下瀝青混合料的滲水作用的實際情況，并且通過測量系統(tǒng)可測定不同級配下瀝青面層混合料在不同壓力下的滲水量；試驗結(jié)果穩(wěn)定可靠，不同材料試驗結(jié)果可比性強。并且本發(fā)明設(shè)計合理、使用操作簡便、智能化程度高且性能可靠。
文檔編號G01N15/08GK101907555SQ20101023150
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者申愛琴, 臧芝樹, 蔡燕霞, 郭寅川 申請人:申愛琴