[0001] 本实用新型涉及道路工程技术领域，特别是涉及一种渗水系数测定实验装置。

[0002] 随着经济社会的快速发展，公众对出行质量的需求不断提高，道路建设也向着安全、舒适、环保的方向发展。排水沥青路面具备排水、抗滑、降噪等特点，可显著提高雨天行车的安全性及舒适性。

[0003] 排水沥青路面采用大空隙沥青混合料作表层将降雨透入到排水功能层，并通过层内将雨水横向排出，以显著提高雨天行车的安全性、舒适性。排出降落在道路表面的雨水是排水沥青路面的首要功能，其排水性能主要受到组成粒径大小与级配、空隙率的影响。

[0004] 针对排水路面混合料渗水性能的测试问题，现行的方法多为将混合料看成各向同性材料进行测试的，认为混合料纵横向的渗水性能相同，但实际上混合料在压实后在纵向和横向的排水性能是存在明显差异的，故无法准确的得到实际路面混合料的渗水性能，对指导排水路面混合料配合比设计也存在偏差。

[0005] 因此亟需提出一种渗水系数测定实验装置，以提高排水路面混合料渗水性能测试的准确性。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的是提供一种渗水系数测定实验装置，以提高排水路面混合料渗水性能测试的准确性。

[0007] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

[0008] 一种渗水系数测定实验装置，包括：第一水箱、纵向渗透系数测定装置、横向渗透系数测定装置和模具槽；

[0009] 所述纵向渗透系数测定装置包括：纵向渗透系数测定模具、第一水管、第一集水槽、第一多孔板、第二多孔板、第一连通管、第二连通管、第二水箱和第一量筒；所述纵向渗透系数测定模具用于在测定路面混合料纵向渗水系数时装入试件，并置于所述模具槽内；所述第一集水槽的上部通过所述第一水管与所述第一水箱的排水口连接；所述第一集水槽的下部设有所述第一多孔板；所述第一多孔板的下部设有所述模具槽，且所述模具槽的上部外接所述第一连通管；所述模具槽的下部设有第二多孔板，且所述模具槽的下部外接所述第二连通管；所述第二多孔板的下部通过水管与所述第二水箱连接；所述第二水箱的侧面开口，且侧面开口下部承接所述第一量筒；

[0010] 所述横向渗透系数测定装置包括：横向渗透系数测定模具、第二水管、第二集水槽和第二量筒；所述横向渗透系数测定模具用于在测定路面混合料横向渗水系数时装入试件，并置于所述模具槽内；所述第二集水槽的左侧通过所述第二水管与所述第一水箱的排水口连接；所述第二集水槽的右侧连接所述模具槽的左侧；所述模具槽的右侧连接所述第二量筒。

[0011] 可选地，所述纵向渗透系数测定模具包括位于左侧的第一部分模具和位于右侧的第二部分模具；所述第一部分模具以一个竖向长方形板为框架，左侧上下端分别设有第三磁铁和第四磁铁，右侧上部外伸第二固定板，右侧下部设有可伸拉的第二移动板；所述第二部分模具的左侧设有密封板，右侧设有可拆卸固定板；所述密封板与所述可拆卸固定板之间通过螺纹杆连接；所述螺纹杆穿过位于所述可拆卸固定板上的螺纹孔，右侧连接旋转盘。

[0012] 可选地，所述横向渗透系数测定模具设有上下对称的子部件结构；所述子部件结构以一个横向长方形板为框架，右侧外伸第一固定板，左侧设有可伸拉的第一移动板，所述第一移动板的左侧设有第一磁铁。

[0013] 可选地，所述模具槽的左侧上下对称地设有两个磁吸式卡口；所述磁吸式卡口为L型，且竖放的一侧连接弹簧，横放的一侧连接第二磁铁。

[0014] 可选地，所述第一水管上设有第一阀门；所述第二水管上设有第二阀门；所述第一连通管上设有第三阀门；所述第二连通管上设有第四阀门。

[0015] 可选地，所述第二水箱的侧面开口位置与所述模具槽的上部高度一致。

[0016] 可选地，所述第一集水槽与所述模具槽具有相同宽度。

[0017] 可选地，所述第二集水槽与所述模具槽具有相同高度。

[0018] 可选地，所述第二量筒与所述模具槽采用可拆卸式连接。

[0019] 根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

[0020] 本实用新型提供一种渗水系数测定实验装置，该渗水系数测定实验装置包括纵向渗透系数测定装置和横向渗透系数测定装置，能够分别测定排水路面混合料的纵向渗水系数和横向渗水系数，测定过程更加符合混合料实际渗水情况，能够提高排水路面混合料渗水性能测试的准确性。

[0029] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0030] 本实用新型的目的是提供一种渗水系数测定实验装置，以提高排水路面混合料渗水性能测试的准确性。

[0031] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

[0032] 本实用新型提供一种渗水系数测定实验装置，如图1所示，该装置包括：第一水箱13、纵向渗透系数测定装置、横向渗透系数测定装置和模具槽5。其中，第一水箱13上设有三个开口，位于上部的开口为进水口，位于左侧的开口用于保持水位恒定的出水口(即溢水口)，位于下部的开口为排水口。

[0033] 纵向渗透系数测定装置包括：纵向渗透系数测定模具、第一水管、第一集水槽3、第一多孔板4、第二多孔板6、第一连通管1、第二连通管17、第二水箱11和第一量筒10；纵向渗透系数测定模具用于在测定路面混合料纵向渗水系数时装入试件，并置于模具槽5内；第一集水槽3的上部通过第一水管与第一水箱13的排水口连接；第一集水槽3的下部设有第一多孔板4；第一多孔板4的下部设有模具槽5，且模具槽5的上部外接第一连通管1；模具槽5的下部设有第二多孔板6，且模具槽5的下部外接第二连通管17；第二多孔板6的下部通过水管与第二水箱11连接；第二水箱11的侧面开口，且侧面开口下部承接第一量筒10。

[0034] 优选地，第一集水槽3与模具槽5具有相同宽度，以保证试件横截面均有水流通过。

[0035] 优选地，第二水箱11的侧面开口位置与模具槽5的上部高度保持一致。

[0036] 横向渗透系数测定装置包括：横向渗透系数测定模具、第二水管、第二集水槽9和第二量筒7；横向渗透系数测定模具用于在测定路面混合料横向渗水系数时装入试件，并置于模具槽5内；第二集水槽9的左侧通过第二水管与第一水箱13的排水口连接；第二集水槽9的右侧连接模具槽5的左侧；模具槽5的右侧连接第二量筒7。

[0037] 优选地，第二集水槽9与模具槽5具有相同高度，以保证试件竖截面均有水流通过。

[0038] 优选地，第二量筒7的左侧与模具槽5的右侧采用可拆卸式连接。

[0039] 优选地，试件为碾压成型的混合料试件；该试件具体尺寸为300mm×300mm×50mm。

[0040] 在一个具体实施例中，第一水管上设有第一阀门15；第二水管上设有第二阀门12；第一连通管1上设有第三阀门2；第二连通管17上设有第四阀门16。

[0041] 在一个具体实施例中，横向渗透系数测定模具设有上下对称的子部件结构。如图2所示，子部件结构以一个横向长方形板为框架，右侧外伸第一固定板18，左侧设有可伸拉的第一移动板19，第一移动板19的左侧设有第一磁铁20。

[0042] 在一个具体实施例中，如图1及图3所示，模具槽5的左侧上下对称地设有两个磁吸式卡口，分别为第一卡口8和第二卡口14；这两个磁吸式卡口均为L型，且竖放的一侧连接弹簧22，横放的一侧连接第二磁铁21。

[0043] 在一个具体实施例中，纵向渗透系数测定模具包括位于左侧的第一部分模具和位于右侧的第二部分模具。如图4所示，第一部分模具以一个竖向长方形板为框架，左侧上下端分别设有第三磁铁25和第四磁铁26，右侧上部外伸第二固定板23，右侧下部设有可伸拉的第二移动板24。如图5所示，第二部分模具的左侧设有密封板31，右侧设有可拆卸固定板27；密封板31与可拆卸固定板27之间通过螺纹杆29连接；螺纹杆29穿过位于可拆卸固定板
27上的螺纹孔30，右侧连接旋转盘28。

[0044] 在测定路面混合料横向渗水系数时，将路面混合料试件上部一侧利用模具的第一固定板18固定，另一侧利用第一移动板19固定，沥青混凝土试件下部采用与上部相同的方法固定；将装入模具的沥青混凝土试件带磁铁端推入模具槽5中，利用模具的第一磁铁20与第一卡口8和第二卡口14中第二磁铁21相互吸引，达到密水的效果。其次向第一水箱13灌水，待水箱水流出后，打开第二阀门12，其余阀门均处于闭合状态，第二集水槽9装满的同时待模具槽5右侧有稳定水流流出时(饱和试件)，将第二量筒7装入模具槽右侧，同时打开秒表计时180s后，记录第二量筒7读数，便可求出沥青混合料的横向渗透系数。

[0045] 其中，横向渗透系数的计算公式为：

[0046]

[0047] 式中：kx为试件的横向渗透系数；Qx为第二量筒的读数，即t时间内透透过试件竖截3
面的流量(cm)；Ax为试件的竖截面面积；t为设定时间。

[0048] 连续测定多组渗透系数数据，再通过取平均值的方式获得横向渗水系数T，按下式计算得到：

[0049]

[0050] 式中：kxi为n组实验得到的第i横向渗透系数数据；T为路面混合料横向渗水系数。

[0051] 在测定路面混合料纵向渗水系数时，将路面混合料试件右部上侧采用第一部分纵向渗透系数测定模具的第二固定板23固定，下侧利用第二移动板24固定；将装入模具的沥青混凝土试件带磁铁端推入模具槽5中，利用模具的第三磁铁25、第四磁铁26与第一卡口8和第二卡口14中第二磁铁21相互吸引，同时模具槽5右侧，将第二部分纵向渗透系数测定模具的可拆卸固定板27装入，旋转旋转盘28，推入密封板31。其次向第一水箱13灌水，待水箱水流出后，打开第一阀门15、第三阀门2、第四阀门16，关闭第二阀门12；第一集水槽3装满的同时待第二水箱11有稳定水流流出时(饱和试件)，将第一量筒10放在第二水箱11侧面开口下部，同时打开秒表计时180s后，记录第一量筒10的读数以及记录第一连通管1和第二连通管17的高度，求出连通管高度差值，便可求出沥青混合料的纵向渗透系数。

[0052] 其中，纵向渗透系数的计算公式为：

[0053]

[0054] 式中：ky为试件的纵向渗透系数；Qy为第一量筒的读数，即t时间内透透过试件横截3
面的流量(cm)；Ay为试件的横截面面积；v为水力坡降， Δh为连通管高度差值，L为试件的高度，即试件的有效长度；t为设定时间。

[0055] 连续测定多组渗透系数数据，再通过取平均值的方式获得纵向渗水系数V，按下式计算得到：

[0056]

[0057] 式中：kyj为n组实验得到的第j纵向渗透系数数据；V为路面混合料纵向渗水系数。

[0058] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0059] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。