關(guān)于路面動(dòng)水沖刷作用的室內模擬,國內外已開(kāi)展了相關(guān)研究,以及長(cháng)安大學(xué)提出的利用MTS試驗機的沖刷試驗裝置,然而這些裝置均用來(lái)評價(jià)基層材料的抗沖刷性能且存在一定的缺陷。
混凝土抗沖刷試驗機是通過(guò)MTS壓頭帶動(dòng)活塞在沖刷桶內上下移動(dòng),實(shí)現對試件底部和頂部的水加壓,模擬路面水的壓入和泵吸作用,此裝置的逆向沖刷過(guò)程由試件上下表面的水壓差實(shí)現,與實(shí)際路面產(chǎn)生泵吸現象的原理不同,并且沖刷過(guò)程中試件側壁與沖刷桶之間容易漏水。
混凝土抗沖刷試驗機通過(guò)電機帶動(dòng)曲柄使活塞在水缸內往返運動(dòng),實(shí)現動(dòng)水壓力對試件的反復沖刷,但需要借助MTS試驗機,屬大型平臺試驗儀器,不利于推廣,且每次只能對1個(gè)試件沖刷,效率偏低。姜旺恒研制的氣動(dòng)式動(dòng)水壓力發(fā)生裝置通過(guò)空壓機和真空泵提供水面上方正負壓,但需經(jīng)常打開(kāi)裝置加水,噪音大且不能連續沖刷。王超采用高壓清洗機和高壓水槍模擬動(dòng)水對瀝青混合料的沖刷,但其水壓力和沖刷頻率不能控制。
為了較真實(shí)地模擬實(shí)際瀝青路面所受到的動(dòng)水沖刷作用,筆者所在的課題組在前人研究的基礎上,設計開(kāi)發(fā)了新型動(dòng)水沖刷試驗裝置。該系統主要由加壓系統、控制系統、穩壓系統、試驗系統4個(gè)部分組成,混凝土抗沖刷試驗機具有以下特點(diǎn):①通過(guò)高壓水泵和穩壓及控制系統提供大小、頻率可調的高壓動(dòng)水,通過(guò)壓縮氣體的膨脹實(shí)現動(dòng)水對材料的逆向沖刷;②裝置溫度可控,可研究不同溫度下各種材料(半剛性材料、瀝青混合料)的抗沖刷性能,而不僅僅局限于基層材料或者面層材料;③裝置結構簡(jiǎn)單,使用方便,無(wú)需借助大型試驗機平臺,便于推廣,混凝土抗沖刷試驗機并且可同時(shí)開(kāi)展多個(gè)試件的平行試驗,試驗效率高。