[发明专利]一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置

说明书

本发明公开了一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置，涉及材料性能测量领域。该装置包括稳定系统、三维热成像系统、热成像传输路径修正装置、加热系统和试样锚固系统。所述稳定系统包括底座和轴杆，所述轴杆焊接于所述底座中心位置；所述三维热成像系统由支架和三维热成像仪组成；所述加热系统包括两个热风输送装置和两根支撑杆，所述热风传送装置安装于所述支撑杆的两端，所述支撑杆锚固于所述轴杆两侧；所述试样锚固系统由试样夹具、转动机、承重杆组成，所述试样夹具与所述转动机连接，置于所述承重杆两端，所述承重杆焊接于所述轴杆顶端；采用本装置可在室内对开级配水稳碎石透水基层试样内部开孔孔隙分布特征进行检测。

技术领域

本发明涉及材料性能测量领域，特别涉及海绵城市开级配水稳碎石基层透水性能测试研究技术领域，具体是一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置。

背景技术

透水路面是海绵城市建设的重要措施，室内检测透水路面用透水基层颗粒开孔孔隙分布有助于探明透水基层颗粒开孔孔隙分布特征（开孔孔隙大小、分布、内部连通状态等），进而评价出该开级配水稳碎石透水基层的透水效果、集料配比是否满足要求以及集料级配是否合理等，从而为透水基层集料配比优化设计提供理论支撑。

开级配水稳碎石透水基层为透水路面结构层主要的承重层，应具备足够的刚度和强度以完成其结构功能。开级配水稳碎石透水基层一方面为路面结构的承重层，另一方面可快速排出路面渗入的雨水，减少路表径流、提高行车安全、增加道路蓄水能力，还可阻挡地下水向路面面层上升，可形成十分有效的排水层结构。但是开级配水稳碎石透水基层是由不同尺寸粒径的碎石按照合理的级配组成的透水性良好的混合料，其级配一般为开级配，混合料的强度主要取决于粗集料间的内摩擦阻力和嵌挤力，而透水性能受细集料、孔隙率影响较大。孔隙为粗骨料骨架孔隙被水泥细集料胶浆细集料填充后剩余的孔隙部分。有效孔隙率为有效孔隙体积占混合料总体积的百分比，一般通过试验测定。分别为开口孔隙（连通孔隙）、滞留孔隙（半连通孔隙）和封闭孔隙。对透水作用起决定作用的为连通孔隙和半连通孔隙，封闭孔隙没有排水透水作用。连通孔隙和半连通孔隙称为有效孔隙。因此，有效孔隙率是开级配水稳碎石透水基层透水性能研究的重要因素之一。

在室内开展开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征研究，有助于探明透水基层颗粒开孔孔隙分布特征（孔隙大小、分布、内部连通状态等），进而检测出该开级配水稳碎石透水基层的透水效果是否合格、集料配比是否满足要求以及集料级配是否合理，从而为透水基层集料配比优化设计提供理论支撑。但是目前还未找到成熟且广泛应用的开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置。

基于此，本发明提供了一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置，该装置结构简单、易于操作、结构各部件互不影响，可以实现在室内开展开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征研究，有助于探明透水基层颗粒开孔孔隙分布特征（孔隙大小、分布、内部连通状态等）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置，用于检测海绵城市透水路面开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征。

为了实现上述目的，本发明提供一种开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置，主要包括所述稳定系统、所述三维热成像系统、所述热成像传输路径修正装置、所述加热系统、所述试样锚固系统组成，具体包括以下结构。

所述稳定系统，由底座和轴杆组成，所述底座是一块厚1cm的圆形钢板；所述轴杆选用铸铁材料加工成莲台形，稳定性更强且便于搬运，所述轴杆焊接于所述底座表面中心位置，所述稳定系统是所述开级配水稳碎石透水基层开孔孔隙分布特征测量装置的承重部件，起到承担上部结构质量和稳定装置的作用。

所述三维热成像系统，由不锈钢材质的支架、支架限位孔、三维热成像仪组成，所述支架呈L型，一端焊接于所述轴杆前表面距所述底座上表面10cm处，另一端用于安置所述三维热成像仪。