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原文传递一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置及其模拟方法

专利名称：	一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置及其模拟方法
摘要：	本发明是一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置及其模拟方法，模拟装置包括透明筒体、蓄水装置、清洗装置和排水装置；透明筒体内部底端设置有可取出的透水混凝土试件；透明筒体的顶端能够分别与蓄水装置或清洗装置可拆卸密封连接，透明筒体的底端能够与排水装置可拆卸密封连接，蓄水装置用于向透水混凝土试件排放实验污水进行下雨时的仿真，清洗装置用于向透水混凝土试件高压排放清水，用于模拟洒水车的清洗作业。能够测试实验过程中透水混凝土试件的含泥量、整体孔隙率、透水系数以及堵塞模拟时间等参数的变化趋势，为后续的透水混凝土路面的设计以及后期清洗维护提供有效地数据参考。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工程学院
发明人：	张健;郁子阳;陶羽杭;顾云凡;胡晨晨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910784209.4
公开号：	CN110412253A
代理机构：	南京钟山专利代理有限公司
代理人：	徐博
分类号：	G01N33/38(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	211167 江苏省南京市江宁区科技园弘景大道1号
主权项：	1.一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：包括透明筒体(2)、蓄水装置、清洗装置和排水装置；所述的透明筒体(2)采用透明亚克力板制成，所述的透明筒体(2)内部底端设置有可取出的透水混凝土试件(1)；所述的蓄水装置包括蓄水筒(4)，所述的蓄水筒(4)底部中心位置设置有蓄水筒排水口(5)，所述的蓄水筒(4)的顶部设置有蓄水筒进水口(6)，所述的蓄水筒(4)底面设置有顶部密封接头(7)，所述的顶部密封接头(7)与透明筒体(2)顶部开口可拆卸密封连接；所述的清洗装置包括清洗筒(8)，清洗筒(8)底部中心位置设置有高压喷头(9)，所述的高压送水管(10)穿过清洗筒(8)内部与高压喷头(9)连通，高压送水管(10)另一端与高压水源连通，高压送水管(10)内设置有水阀，所述的水阀与开关把手(11)固定连接，所述的清洗筒(8)底面设置有顶部密封接头(7)，所述的顶部密封接头(7)与透明筒体(2)顶部开口可拆卸密封连接；所述的排水装置包括排水筒(12)，所述的排水筒(12)顶部设置有排水筒进水口，所述的排水筒(12)顶面设置有底部橡胶密封接头(14)，所述的底部橡胶密封接头(14)沿排水筒进水口边缘设置，所述的排水筒(12)侧壁底部边缘设置有污水排水口(13)，底部橡胶密封接头(14)与透明筒体(2)底部开口可拆卸密封连接。 2.如权利要求1所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：所述的透明筒体(2)的外壁上设置有水位刻度(3)。 3.如权利要求1所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：所述的排水筒进水口内可拆卸的固定安装有滤网(15)。 4.如权利要求1所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：所述的透明筒体(2)内壁横截面为正方形，所述的透水混凝土试件(1)的水平截面为正方形，所述的透水混凝土试件(1)的水平截面边长小于透明筒体(2)内壁横截面边长，所述的透水混凝土试件(1)侧壁和透明筒体(2)内壁之间填充有黄油。 5.如权利要求4所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：所述的顶部密封接头(7)和底部橡胶密封接头(14)均采用弹性橡胶材料制成，所述的顶部密封接头(7)和底部橡胶密封接头(14)内壁横截面均为正方形。 6.如权利要求4所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制模拟装置，其特征在于：所述的黄油为工业黄油。 7.一种透水混凝土堵塞及修复机制的模拟方法，其特征在于：通过模拟透水混凝土试件(1)堵塞以及修复的过程，进一步得到透水混凝土试件(1)的泥沙存储极限以及最佳清洗工况，具体步骤如下：步骤1，根据目标的污水参数数据，将泥土和清水按比例混合搅拌形成所需浓度的实验污水样本；步骤2，获取透水混凝土试件(1)的样品，对透水混凝土试件(1)进行孔隙率测定，从而得到该试件(1)的整体孔隙率，并测得透水混凝土试件(1)的初始状态的质量m1；步骤3，将透水混凝土试件(1)的侧面均匀涂抹一层黄油，并将透水混凝土试件(1)置于透明筒体(2)底部，所述的黄油能够完全填充混凝土试件(1)侧壁和透明筒体(2)内壁之间的空隙；步骤4，由上至下将蓄水装置、透明筒体(2)和排水装置组装完毕，关闭蓄水筒排水口(5)并将实验污水样本通过蓄水筒进水口(6)注入蓄水筒(4)；步骤5，打开蓄水筒排水口(5)的同时开始计时，直至蓄水筒(4)内的实验污水完全排入排水筒(12)内时结束计时，计时时间为第一次堵塞模拟时间，同时计算第一次堵塞模拟透水系数；步骤6，当蓄水筒(4)内的实验污水完全透过透水混凝土试件(1)排入排水筒(12)内时，取出透明筒体(2)内的透水混凝土试件(1)，擦去透水混凝土试件(1)侧面上的黄油；步骤7，将已擦净黄油的透水混凝土试件(1)放入高温烘干箱内并持续高温烘干，烘干时长不低于24h，并测定该试件(1)的含泥量；. 步骤8，将烘干后已擦净黄油的透水混凝土试件(1)取出，重复步骤2至步骤7，循环N次，记录每一次该试件(1)的整体孔隙率、堵塞模拟时间和堵塞模拟透水系数；步骤9，将第N次烘干后的透水混凝土试件(1)的侧面均匀涂抹一层黄油，并将透水混凝土试件(1)置于透明筒体(2)底部，所述的黄油能够完全填充混凝土试件(1)侧壁和透明筒体(2)内壁之间的空隙；步骤10，由上至下将清洗装置、透明筒体(2)和排水装置组装完毕，并将清洗装置的高压送水管(10)与高压水源连通；步骤11，打开开关把手(11)，通过高压喷头(9)向已擦净黄油的透水混凝土试件(1)高压喷射清水n秒；步骤12，取出透明筒体(2)内的透水混凝土试件(1)，擦去透水混凝土试件(1)侧面上的黄油，将透水混凝土试件(1)放入高温烘干箱内并持续高温烘干，烘干时长不低于24h，并测定该试件(1)的含泥量；. 步骤13，将烘干后的透水混凝土试件(1)取出，记录高压清洗后透水混凝土试件(1)的模拟透水系数。 8.如权利要求7所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制的模拟方法，其特征在于：所述的含泥量测定的具体步骤如下：步骤1，获取透水混凝土试件(1)的样品后，对透水混凝土试件(1)进行烘干，测得其初始状态质量为m1，所述的透水混凝土试件(1)进行烘干的时间不低于2小时；步骤2，将实验烘干后的透水混凝土试件(1)放置在电子秤上进行称重，测得透水混凝土试件(1)和内部泥沙质量共m2；步骤3，实验后的透水混凝土试件(1)含泥量为m2-m1。 9.如权利要求7所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制的模拟方法，其特征在于：所述的孔隙率测定的具体步骤如下：透水混凝土试件(1)实验结束后的测出透水混凝土试件(1)的体积为V，然后将试件在水中浸泡24h，并在水中测试试件的质量m3，然后将试件风干24h，测其质量m4，水的密度为ρ水，则透水混凝土试件(1)的孔隙率P为： 10.如权利要求7所述的一种透水混凝土堵塞及修复机制的模拟方法，其特征在于：所述的透水系数的计算方法如下：若测试透水混凝土在污水状态下的透水系数，则在蓄水筒中放入实验污水，若仅测试透水混凝土本身的透水系数，则在蓄水筒中放入清水；测试前，测量蓄水筒中的水量为V，测试时，打开蓄水筒排水口(5)的同时开始计时，直至蓄水筒(4)内的水完全排入排水筒(12)内时结束计时，计时落水时间为t，计算透水混凝土的透水系数为
所属类别：	发明专利