本发明公开了一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置。具体为，所述测试装置包括支架、低频振动机构、主体测试装置和计量分析装置，采用低频振动机构模拟路面上的车辆引起的振动，并采用计量分析装置实时获取透水系数，通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度，本发明通过实时测量透水混凝土试件透水系数的变化，来反映振动对透水混凝土堵塞发展的影响。
1.一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述测试装置包括支架、低频振动机构、主体测试装置和计量分析装置；
所述支架的下部设置有所述主体测试装置，所述主体测试装置中设置有混凝土试件，所述主体测试装置中在所述混凝土试件的上部囤积有预设深度的积水，所述积水从所述混凝土试件渗透出后通过所述主体测试装置的出口流出；
所述支架的上部设置有所述低频振动机构，所述低频振动机构的振动输出端与所述混凝土试件接触，所述低频振动机构产生振动作用于所述混凝土试件上，模拟路面上的车辆引起的振动，改变所述混凝土试件渗透出的水的质量的变化；
所述主体测试装置上的出口与所述计量分析装置对应设置，使从所述主体测试装置流出的水流入所述计量分析装置；
所述计量分析装置用于在低频振动机构模拟的振动下，计量所述混凝土试件的渗透出的水的质量的变化，获得渗透速率，依据所述渗透速率计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度。
2.根据权利要求1所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述低频振动机构包括低频振动机、刚性杆、减振弹簧和圆弧形橡胶垫；
所述低频振动机固定在所述支架上，所述圆弧形橡胶垫与所述混凝土试件接触；
所述低频振动机通过所述刚性杆和所述减振弹簧与所述圆弧形橡胶垫连接。
3.根据权利要求1所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述主体测试装置包括积水部、试件固定部和渗出收集部；
所述积水部、所述试件固定部和所述渗出收集部均为有机玻璃组成的相通的桶状结构；
所述积水部位于所述试件固定部的上面，所述积水部用于囤积预设深度的积水；
所述渗出收集部位于所述试件固定部的下面，所述渗出收集部用于收集所述混凝土试件在车载振动下渗出的水，并将所述渗出的水输出至所述计量分析装置。
4.根据权利要求3所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述试件固定部还包括两个瓣膜组件，两个所述瓣膜组件通过法兰连接；所述混凝土试件固定在两个所述瓣膜组件之间，两个所述瓣膜组件固定所述混凝土试件时，先将所述混凝土试件侧面涂抹凡士林。
5.根据权利要求4所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述混凝土试件和所述瓣膜组件之间设置乳胶防水垫，所述乳胶防水垫用于防止所述混凝土试件在侧面渗水。
6.根据权利要求3所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述积水部的侧壁上设置有三个不同高度的溢流口，三个所述溢流口用于模拟三种不同的路面积水深度。
7.根据权利要求3所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述渗出收集部的侧壁上设置有出水管，所述出水管的出水口与所述计量分析装置对应设置，所述出水管的出口位置设置有阀门，所述阀门控制所述出水管的出水口的打开或关闭。
8.根据权利要求1所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述计量分析装置包括高精度电子秤和上位机；
所述高精度电子秤上设置有水槽，所述水槽与所述主体测试装置的出口对应设置，使所述主体测试装置的出口流出的水流入所述水槽；
所述高精度电子秤与所述上位机连接，所述高精度电子秤用于计量渗透出的水的质量，并将所述渗透出的水的质量发送给所述上位机；
所述上位机用于根据所述渗透出的水的质量的变化获得渗透速率，并根据所述渗透速率实时计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度。
9.根据权利要求1所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述支架包括支架平台，两个支撑杆和横杆；
两个所述支撑杆垂直固定于所述支架平台上，所述横杆的两端分别套设在两个所述支撑杆上，并能够沿所述支撑杆上下移动；
所述低频振动机构固定在所述横杆上，通过调节所述横杆的高度调节所述低频振动机的高度，使所述低频振动机构的圆弧形橡胶垫与所述混凝土试件的上表面接触。
10.根据权利要求1所述的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括真空除尘器，所述真空除尘器的除尘探头伸入所述主体测试装置中，对所述主体测试装置中的所述混凝土试件进行除尘。
一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置
技术领域
[0001] 本发明涉及透水路面性能研究领域，特别涉及一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置。
背景技术
[0002] 传统的透水路面渗透性堵塞测试装置无法模拟车辆行驶对路面产生的垂直振动，部分原有装置通过底部安装振动台的方法来模拟路面振动，导致振动自下而上传播并不符合真实情况，综上所述，现有的测试装置无法实现模拟路面车辆引起的振动对透水混凝土堵塞过程的影响的测试。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了模拟车辆行驶在路面上所引起的振动对透水路面堵塞程度影响以及真空除尘对降低堵塞程度影响的测试，提供一种透水路面的渗透性能的测试装置。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005] 一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，所述测试装置包括支架、低频振动机构、主体测试装置和计量分析装置；
[0006] 所述支架的下部设置有所述主体测试装置，所述主体测试装置中设置有混凝土试件，所述主体测试装置中在所述混凝土试件的上部囤积有预设深度的积水，所述积水从所述混凝土试件渗透出后通过所述主体测试装置的出口流出；
[0007] 所述支架的上部设置有所述低频振动机构，所述低频振动机构的振动输出端与所述混凝土试件接触，所述低频振动机构产生振动作用于混凝土试件上，模拟路面上的车辆引起的振动，改变所述混凝土试件渗透出的水的质量的变化；
[0008] 所述主体测试装置上的出口与所述计量分析装置对应设置，使从所述主体测试装置流出的水流入所述计量分析装置；
[0009] 所述计量分析装置用于在低频振动机构模拟的振动下，计量所述混凝土试件的渗透出的水的质量的变化，获得渗透速率，依据所述渗透速率计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度。
[0010] 可选的，所述低频振动机构包括低频振动机、刚性杆、减振弹簧和圆弧形橡胶垫；
[0011] 所述低频振动机固定在所述支架上，所述圆弧形橡胶垫与所述混凝土试件接触；
[0012] 所述低频振动机通过所述刚性杆和所述减振弹簧与所述圆弧形橡胶垫连接。
[0013] 可选的，所述主体测试装置包括积水部、试件固定部和渗出收集部；
[0014] 所述积水部、所述试件固定部和所述渗出收集部均为有机玻璃组成的相通的桶状结构；
[0015] 所述积水部位于所述试件固定部的上面，所述积水部用于囤积预设深度的积水；
[0016] 所述试件固定部用于固定所述混凝土试件；
[0017] 所述渗出收集部位于所述试件固定部的下面，所述渗水收集部用于收集所述混凝土试件在车载振动下渗出的水，并将所述渗出的水输出至所述计量分析装置。
[0018] 可选的，所述试件固定部还包括两个瓣膜组件，两个所述瓣膜组件通过法兰连接；所述混凝土试件固定在两个所述瓣膜组件之间，两个所述瓣膜组件固定所述混凝土试件时，先将所述混凝土试件侧面涂抹凡士林。
[0019] 可选的，所述混凝土试件和所述瓣膜组件之间设置乳胶防水垫，所述乳胶防水垫用于防止所述混凝土试件在侧面渗水。
[0020] 可选的，所述积水部的侧壁上设置有三个不同高度的溢流口，三个所述溢流口用于模拟三种不同的路面积水深度。
[0021] 可选的，所述渗水收集部的侧壁上设置有出水管，所述出水管的出水口与所述计量分析装置对应设置，所述出水管的出口位置设置有阀门，所述阀门控制所述出水管的出水口的打开或关闭。
[0022] 可选的，所述计量分析装置包括高精度电子秤和上位机；
[0023] 所述高精度电子秤上设置有水槽，所述水槽与所述主体测试装置的出口对应设置，使所述主体测试装置的出口流出的水流入所述水槽；
[0024] 所述高精度电子秤与所述上位机连接，所述高精度电子秤用于计量渗透出的水的质量，并将所述渗透出的水的质量发送给所述上位机；
[0025] 所述上位机用于根据所述渗透出的水的质量的变化获得渗透速率，并根据所述渗透速率计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度以及真空除尘对降低堵塞程度的影响。
[0026] 可选的，所述支架包括支架平台，两个支撑杆和横杆；
[0027] 两个所述支撑杆垂直固定于所述支架平台上，所述横杆的两端分别套设在两个所述支撑杆上，并能够沿所述支撑杆上下移动；
[0028] 所述主体测试装置固定在所述支架平台上；
[0029] 所述低频振动机构固定在所述横杆上，通过调节所述横杆的高度调节所述低频振动机的高度，使所述低频振动机构的圆弧形橡胶垫与所述混凝土试件的上表面接触。
[0030] 可选的，所述测试装置还包括真空除尘器，所述真空除尘器的除尘探头伸入所述主体测试装置中，对所述主体测试装置中的所述混凝土试件进行除尘。
[0031] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0032] 本发明公开了一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，采用低频振动机构模拟路面上的车辆引起的振动，并采用计量分析装置实时获取透水系数，通过实时测量透水混凝土试件透水系数的变化，来反映振动对透水混凝土堵塞发展的影响。
[0033] 传统装置多采用流量计来实时测量水流渗透速度，但高流速低精度流量计量程(10mm/s以上)无法测量透水混凝土堵塞后极低的渗透率(0.1-1mm/s)，低流速高精度流量计其量程(1mm/s以下)无法测量透水混凝土堵塞前较高的渗透率(10-30mm/s)，且混透水凝土内部被杂质堵塞后，细颗粒杂质随水流入高精度流量计易导致仪器损坏。综上所述，流量计难以满足透水混凝土透水堵塞与维护的研究要求，且价格昂贵，安装复杂，而本发明采用高精度电子秤并连接上位机，实时测量和记录水槽内的水的质量的变化速率，从而实现渗流速度的高精度实时监测，克服了传统流量计计量水的渗透速率的不足。
[0034] 采用真空除尘器对混凝土试件进行除尘，通过实时测量透水混凝土试件透水系数的变化，实现了模拟路面车辆引起的振动对堵塞维护影响的测试。
附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要的附图作简单介绍。显而易见，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这个附图获得其他附图。
[0036] 图1为本发明提供的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置的结构图；
[0037] 图2为本发明提供的一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置的两个瓣膜组件的结构图。
具体实施方式
[0038] 本发明的目的是提供一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，以模拟车辆行驶在路面上引起的振动对透水混凝土堵塞程度影响以及真空除尘对降低堵塞程度影响的测试。
[0039] 为使本发明上述目的、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技术发明作进一步详细说明。
[0040] 如图1，本发明提供了一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，所述测试装置包括支架1、低频振动机构2、主体测试装置3、计量分析装置4和真空除尘装置5。
[0041] 所述支架1的下部设置有主体测试装置3，所述主体测试装置中设置有混凝土试件，所述主体测试装置中在所述混凝土试件的上部囤积有预设深度的积水，所述积水从所述混凝土试件渗透出后通过所述主体测试装置的出口流出。
[0042] 所述支架1的上部设置有低频振动机构2，所述低频振动机构2的振动输出端与所述混凝土试件接触，所述低频振动机构2产生振动作用于混凝土试件上，模拟路面车辆引起的振动。
[0043] 所述主体测试装置3上的出口与所述计量分析装置4对应设置，使从所述主体测试装置3流出的从混凝土试件渗出的水流入所述计量分析装置4。
[0044] 所述计量分析装置4用于在低频振动机构模拟的振动下，计量混凝土试件渗透出的水的质量变化，获得渗透速率，依据所述渗透速率计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度。
[0045] 可选的，所述低频振动机构2包括低频振动机201、刚性杆202、减振弹簧203和圆弧形橡胶垫204。
[0046] 所述低频振动机201固定在所述支架1上，所述圆弧形橡胶垫204与所述混凝土试件接触。
[0047] 所述低频振动机201通过所述刚性杆202和所述减振弹簧203与所述圆弧形橡胶垫204连接。
[0048] 可选的，所述主体测试装置包括积水部301、试件固定部302和渗出收集部303。
[0049] 所述积水部301、所述试件固定部302和所述渗出收集部303均为有机玻璃组成的相通的桶状结构。
[0050] 所述积水部301位于所述试件固定部302的上面，所述积水部301用于囤积预设深度的积水。
[0051] 所述试件固定部302用于固定混凝土试件。
[0052] 所述渗出收集部303位于所述试件固定部302的下面，所述渗水收集部303用于收集所述混凝土试件在车载振动下渗出的水，并将所述渗出的水输出至所述计量分析装置。
[0053] 具体的，各部之间采用法兰308加防水垫层的方式连接。
[0054] 可选的，如图2所示，所述试件固定部还包括两个瓣膜组件A和B，两个所述瓣膜组件A和B通过法兰连接。所述混凝土试件固定在两个所述瓣膜组件A和B之间，两个所述瓣膜组件A和B固定所述混凝土试件时，先将混凝土试件侧面涂抹凡士林。
[0055] 可选的，所述混凝土试件和所述瓣膜组件之间设置乳胶防水垫304，所述乳胶防水垫304用于防止所述混凝土试件在侧面渗水。
[0056] 可选的，所述积水部301的侧壁上设置有三个不同高度的溢流口305，三个所述溢流口305用于模拟三种不同的路面积水深度。
[0057] 可选的，所述渗水收集部303的侧壁上设置有出水管306，所述出水管的出水口与所述计量分析装置对应设置，所述出水管的出口位置设置有阀门307，所述阀门307控制所述出水管306的出水口的打开或关闭。
[0058] 可选的，所述计量分析装置4包括高精度电子秤401和上位机402。
[0059] 所述高精度电子秤401上设置有水槽403，所述水槽403与所述主体测试装置3的出口对应设置，使所述主体测试装置3的出口流出的水流入所述水槽403。
[0060] 所述高精度电子秤401与上位机402连接，所述高精度电子秤401用于计量渗透出的水的质量，并将渗透出的水的质量发送给所述上位机402。
[0061] 所述上位机402用于根据所述渗透出的水的质量的变化获得渗透速率，根据所述渗透速率计算所述混凝土试件的透水系数；并通过所述透水系数的变化来确定振动对透水混凝土堵塞发展的影响程度
[0062] 具体的，所述混凝土试件的透水系数的计算方式如下：
[0063]
[0064] 其中，k表示透水系数(mm/s)，v表示渗流水的质量变化速度(g/s)，A表示混凝土试件上表面面积(mm2)，L表示混凝土试件的高度(mm)，H表示水位差(mm)ρ积水的密度(g/mm3)。
[0065] 可选的，所述支架1包括支架平台101，两个支撑杆102和横杆103。
[0066] 两个所述支撑杆102垂直固定于所述支架平台101上，所述横杆103的两端分别套设在两个所述支撑杆102上，并能够沿所述支撑杆102上下移动。
[0067] 所述主体测试装置3固定在所述支架平台101上。
[0068] 所述低频振动机构2固定在所述横杆上，通过调节横杆103的高度调节低频振动机构2的高度，使所述低频振动机构的圆弧形橡胶204与所述混凝土试件的上表面接触，并形成一定压力。
[0069] 可选的，所述测试装置还包括真空除尘器5，所述真空除尘器的除尘探头501伸入所述主体测试装置3中，对所述主体测试装置3中的混凝土试件进行除尘降低堵塞程度。
[0070] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0071] 本发明提供了一种振动作用下透水混凝土堵塞与维护效果测试装置，采用低频振动机构对从上面对试件表面施加振动，以实现对不同频率下车载振动的模拟，采用计量分析装置实现实时测量和分析不同振动频率与振动时长对堵塞发展的影响，本发明的测试装置通实时测量透水混凝土透水系数的变化，来反映振动及真空除尘对透水混凝土堵塞发展与透水维护的影响。
[0072] 本发明的低频振动机通过刚性杆、减振弹簧与混凝土试件上表面连接，并在混凝土试件接触表面加装圆弧形橡胶垫，来达到模拟车载震动的效果，使震动自上而下传播，更加符合实际。
[0073] 本发明采用真空除尘器，对混凝土试件表面进行除尘，可研究振动特性对真空除尘的维护效果的影响，尽可能符合实际的路面除尘车的工作过程。
[0074] 本发明采用高精度电子秤并连接上位机(电脑)的方式，实时记录渗透水的质量，并以此计算水的渗透速率，克服了传统流量计测量水的渗透速率的不足。
[0075] 本发明的测试装置结构紧凑，易于组装，操作简单，测试数据输出直观便捷，可做的模拟实验如下：
[0076] 不同车载垂直震动频率(0-60Hz)对透水混凝土堵塞发展的实验研究。
[0077] 真空除尘方式对透水性恢复效果的研究。
[0078] 不同水流深度对透水试件堵塞发展的实验研究。
[0079] 模拟路面清洁车在自身的车载震动下，采用真空除尘对堵塞恢复效果的研究。
[0080] 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。
[0081] 本文中应用具体个例对技术原理、实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是为了帮助理解本发明技术方法及核心思想，描述的实施例仅仅是本发明的个例，不是全部实施例。基于本发明实施例，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，都属于本发明保护范围。
