一种定量测量透水混凝土路面堵塞状态的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，由微波探测传导装置、矢量网络分析仪、计算机组成，从混凝土层反射回的微波经过数据接入线进入矢量网络分析仪中，计算机通过数据输出线与矢量网络分析仪的输出端相连，计算机用于捕捉反射系数的相位信息，并以此计算出所测区域混凝土层的孔隙率大小，本发明专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种能定量分析透水混凝土路面堵塞情况，且检测过程实时无损的装置及方法，解决了目前无法定量评估透水混凝土路面堵塞状况，且检测需要取芯损害路面的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种定量测量透水混凝土路面堵塞状态的试验装置及方法
：本专利技术创造涉及透水混凝土结构与材料领域，其解决了目前无法定量评估透水混凝土路面堵塞状况，且检测需要取芯损害路面等问题的技术缺陷。
技术介绍
：透水混凝土作为一种高透水性的材料被应用于路面铺装材料，其为城市降水排泄以及安全蓄水问题的解决提供了巨大的帮助；使用透水混凝土作为路面、护坡或其他工程时，能取得排水、抗滑、吸音、降噪、渗水效果，可改善地表生态循环，利于行车交通安全，保护生活环境，解决由于大规模现代化城市建设带来的负面影响。近年来，随着“海绵城市”概念的提出，透水混凝土在路面建设中更是得到了越来越广泛的运用，而透水混凝土路面在使用过程中有易堵塞的特点，从而导致渗透性能下降甚至丧失，孔隙率检测是反映堵塞状态和透水性能的重要指标，因此需在施工完成和完成一段时间后对道路进行孔隙率的检测勘探。然而当前检测的方法大多是从已铺好的路面中切取样芯进行测定，在取出过程会造成路面损伤以及试样孔隙率改变，且学者们尚未提出一种能定量分析透水混凝土路面堵塞情况的有效方法，因此，有必要设计一种透水路面堵塞状态定量的检测装置及方法。
技术实现思路
：本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种能实时、原位、无损检测混凝土路面孔隙率，并定量分析透水混凝土层的堵塞状况的装置及方法，其主要目的在于解决目前无法定量分析透水混凝土路面堵塞情况的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，由微波探测传导装置、矢量网络分析仪、计算机组成，微波探测传导装置由矩形波导、预置金属片和夹持装置组成，矩形波导用来传送超高频电磁波，通过矩形波导微波可以以极小的损耗被传送到混凝土层，预置金属片用于反射透过混凝土层的微波，夹持装置用于将矩形波导与混凝土路面紧密贴合，从混凝土层反射回的微波经过数据接入线进入矢量网络分析仪中，计算机通过数据输出线与矢量网络分析仪的输出端相连，计算机用于捕捉反射系数的相位信息，并以此计算出所测区域混凝土层的孔隙率大小，该装置利用探测到达材料微波反射后波的变化进行材料的孔隙率分析，进而对孔隙率变化状态的分析得到路面堵塞状况。进一步的，矩形波导为矩形金属导管，为空心、内壁十分光洁的矩形金属导管，用来传送超高频电磁波。进一步的，所述矢量网络分析仪为手持式，用于实地检测，具有相位测定可能，动态范围广，精确度高的优点，该装置含有一个信号发生器，并可线性扫描测量从8到12GHz的信号，使用单端口测量，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度，相位和损失，就可以判断出阻抗或者反射情况。并采用S11参数(反射特性参数)来表述混凝土层的特性，S11参数作为孔隙率计算的关键参数。进一步的，所述预置金属片应在路面浇筑前预置在路面下部的固定位置。进一步的，预置金属片为薄铝质金属片。一种定量测量透水混凝土路面堵塞状态的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01：在浇筑透水混凝土层前，在预定测量点放置预置金属片；步骤S02：浇筑透水混凝土路面，并另浇筑等厚度的密实混凝土板，共同养护28天；步骤S03：路面成型后，校准矢量网络分析仪，先将矩形波导放置在等厚密实混凝土上紧密贴合，测量其S11参数，再放置在某一测量点预置金属板上方的透水混凝土路面表层，使矩形波导和路面无缝接触，校准矢量网络分析仪，测量面层的S11参数；步骤S04：重复步骤S03操作，得到测量点的多组反射系数数据，计算机代入数据运算并取其平均值得透水混凝土层平均孔隙率A1；步骤S05：路面使用经过一定时间后，再次在原先的测量点处用矢量网络分析仪测量S11参数；步骤S06：重复测量，得到测量点的多组反射系数数据，计算机代入数据运算并取其平均值得透水混凝土层平均孔隙率A2；步骤S07：用计算机计算孔隙率的下降比率，即得到混凝土层的堵塞百分比为：本专利技术所达到的有益效果：(1)直接从路面实地测量，且实时高效，方便施工质量检测和后期维护监测；(2)无需从结构层取芯，所以能对道路关键区段进行检测，使检测更加有针对性；(3)所测量的样本未造成损坏，测量的精度提高；(4)提高了道路系统的耐久性和降低了道路系统的维护成本。附图说明：图1本专利技术创造装置结构示意图；图2是本专利技术的微波探测传导装置部分原理图。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下面结合实例对本专利技术作更进一步的说明。如图1至图2所示，一种实时、无损、定量检测透水混凝土路面堵塞情况的装置实例，其特征是利用微波无损技术，当微波发射到不同材料介质时反射波的相位振幅等会发生变化，从而根据反射波的特性判断介质层的孔隙率，进而分析路面内部的堵塞情况。一种实时、无损、定量检测透水混凝土路面堵塞情况的装置，由微波探测传导装置、矢量网络分析仪、计算机组成，该装置利用不同探测反射波的变化进行材料的孔隙率分析，微波探测传导装置由矩形波导、预置金属片2和夹持装置6组成；其中，夹持装置用于将波导与混凝土层紧密贴合。矩形波导3是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子，用来传送超高频电磁波，通过它脉冲信号可以以极小的损耗被传送到混凝土层1，并将反射回的波以同样的方式反射回矢量网络分析仪4中，具体实施情况如下：如图2所示，微波从上方经过矩形波导，基本无损地进到混凝土表层，在混凝土表层产生第一道反射波，微波继续进入混凝土层到达预置金属片层时，产生第二道反射波，反射波经过波导传入数据接入线中。本实例的微波发射分析装置使用手持式矢量网路分析仪，具有相位测定可能，动态范围广，精确度高的优点，该装置含有一个信号发生器，可以用于线性扫描测量从8到12GHz的S11信号，使用单端口测量，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度，相位和损失，就可以判断出阻抗或者反射情况，并采用S11参数(反射特性参数)来表述混凝土层的特性，数据线将计算机与网络分析仪的输出端相连，用计算机用于捕捉反射系数的相位信息，并以此计算出所测区域混凝土层的孔隙率大小，具体实施情况如下：如图1所示为装置整体示意图，从混凝土层反射回的微波经过数据接入线7进入矢量网络分析仪4中，经过微波分析将相位和振幅等信息转换为S11参数，数据经由数据输出线8进入到计算机5中，最后经过计算得到所测样本的孔隙率和堵塞分析数据。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，由微波探测传导装置、矢量网络分析仪、计算机组成，微波探测传导装置由矩形波导、预置金属片和夹持装置组成，矩形波导用来传送超高频电磁波，通过矩形波导微波可以以极小的损耗被传送到混凝土层，预置金属片用于反射透过混凝土层的微波，夹持装置用于将矩形波导与混凝土路面紧密贴合，从混凝土层反射回的微波经过数据接入线进入矢量网络分析仪中，计算机通过数据输出线与矢量网络分析仪的输出端相连，计算机用于捕捉反射系数的相位信息，并以此计算出所测区域混凝土层的孔隙率大小。

【技术特征摘要】
1.一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，由微波探测传导装置、矢量网络分析仪、计算机组成，微波探测传导装置由矩形波导、预置金属片和夹持装置组成，矩形波导用来传送超高频电磁波，通过矩形波导微波可以以极小的损耗被传送到混凝土层，预置金属片用于反射透过混凝土层的微波，夹持装置用于将矩形波导与混凝土路面紧密贴合，从混凝土层反射回的微波经过数据接入线进入矢量网络分析仪中，计算机通过数据输出线与矢量网络分析仪的输出端相连，计算机用于捕捉反射系数的相位信息，并以此计算出所测区域混凝土层的孔隙率大小。2.根据权利要求1所述的一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，其特征在于，矩形波导为矩形金属导管。3.根据权利要求1所述的一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，其特征在于，所述矢量网络分析仪为手持式，用于实地检测，并可线性扫描测量从8到12GHz的信号，并用于测量反射回来信号的幅度，相位和损失，S11参数作为孔隙率计算的关键参数。4.根据权利要求1所述的一种定量测定透水混凝土路面堵塞状态的试验装置，其特征在于，所述预置金属片应在路面浇筑前预置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘赛赛，陈徐东，李升涛，田华轩，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32