本發(fā)明涉及一種測(cè)定混凝土滲透性的裝置。

背景技術(shù)：

在評(píng)價(jià)混凝土的性能時(shí)，滲透性是一個(gè)重要指標(biāo)，它是指氣體、液體或者離子受壓力、化學(xué)勢(shì)或者電場(chǎng)作用，在混凝土中滲透、擴(kuò)散或遷移的難易程度。混凝土滲透性與耐久性之間有著密切的關(guān)系，開展對(duì)混凝土滲透性的研究，無(wú)疑是耐久性研究中不可少的組成部分，對(duì)混凝土耐久性的評(píng)價(jià)與高耐久性混凝土的設(shè)計(jì)亦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)混凝土滲透性的測(cè)試方法有多種，普遍使用的抗?jié)B等級(jí)方法結(jié)果真實(shí)、可靠，但由于水泥基復(fù)合材料往往具有較好的抗?jié)B性能，因此該實(shí)驗(yàn)方法周期長(zhǎng)，效率很低，并且該試驗(yàn)方法水壓力隨時(shí)間變化，難以通過(guò)流量比較滲透系數(shù)。采用氣體滲透法，快速且精度較高，但對(duì)試樣處理的要求較高，尤其對(duì)于摻混合材的混凝土試樣加熱處理后，混凝土的強(qiáng)度有不同程度的提高，孔結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了較大變化，不能保證測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于一種測(cè)定混凝土滲透性的裝置，以解決目前檢測(cè)混凝土滲透性的裝置復(fù)雜、檢測(cè)方法操作繁瑣且精度不夠的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種測(cè)定混凝土滲透性的裝置，包括用來(lái)固定混凝土試件的試樣架，并且試樣架可將混凝土試件的邊壁密封，還包括依次通過(guò)管道連通的滲水漏斗、測(cè)量管、加壓箱和儲(chǔ)水箱，滲水漏斗密封式、可拆卸式連接的在試樣架一端，測(cè)量管豎直布置，在加壓箱和儲(chǔ)水箱連通的管道上安裝有第一電控閥，加壓箱和儲(chǔ)水箱上端均連通有第一壓縮空氣管，在第一壓縮空氣管上安裝有第一壓力控制閥，在測(cè)量管上安裝有液位計(jì)。

所述試樣架包括套在混凝土試件外的套管、套在套管外的環(huán)套和分別設(shè)置在混凝土試件兩端的兩塊環(huán)形壓板，兩塊壓板通過(guò)多根螺桿可拆卸式連接，套管兩端延伸出混凝土試件的端頭被壓緊壓板與混凝土試件之間或者壓板與環(huán)套之間，壓板與所述環(huán)套之間采用密封連接，由環(huán)套和套管間隔出壓水空腔，在環(huán)套下端連通有進(jìn)水管，環(huán)套上端設(shè)有排氣管，進(jìn)水管與一個(gè)壓水裝置連通，排氣管上安裝有密封螺栓，所述套管是為乳膠膜制成，所述滲水漏斗通過(guò)螺絲密封連接在壓板上。

環(huán)套兩端具有環(huán)板，在環(huán)板上設(shè)有一圈環(huán)形凸起，在壓板端面上設(shè)有一圈環(huán)形切槽，在切槽內(nèi)設(shè)有密封圈，在將兩塊壓板相互靠近時(shí)，所述凸出可插入到切槽中，并壓緊在密封圈上。

所述壓水裝置包括儲(chǔ)水罐，進(jìn)水管一端連通在儲(chǔ)水罐的下部，在儲(chǔ)水罐上端面連通有第二壓縮空氣管，在第二壓縮空氣管上安裝有第二壓力控制閥、壓力傳感器和第二電控閥。

所述液位計(jì)為差壓液位計(jì)，差壓液位計(jì)和壓力傳感器將檢測(cè)的信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥和第二電控閥啟閉。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法，包括如下步驟：

第一步：將混凝土試件安裝到試樣架內(nèi)將水灌入到儲(chǔ)水罐內(nèi)，通過(guò)壓縮空氣將水壓入到壓水空腔內(nèi)，讓水漫過(guò)排氣管，隨后將密封螺栓旋緊到排氣管上；

第二步：持續(xù)將壓縮空氣壓入到儲(chǔ)水罐中，讓套管緊貼混凝土在混凝土試件周圍，以將混凝土試件邊壁密封；

第三步：將水灌入到儲(chǔ)水箱內(nèi)，打開第一電控閥，當(dāng)水進(jìn)入到滲水漏斗和測(cè)量管后，第一電控閥關(guān)閉；

第四步：將壓縮空氣充入到儲(chǔ)水箱和加壓箱內(nèi)，測(cè)量管內(nèi)的水位隨著混凝土滲透緩緩下降，在下降的過(guò)程中，差壓液位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位的高度差，計(jì)算機(jī)換算出測(cè)量管內(nèi)流速v1，已知?dú)鈮毫、混凝土試件長(zhǎng)度L、測(cè)量管（5）截面積A1和混凝土試件截面積A2，可得到通過(guò)混凝土試樣的流速v2；再由達(dá)西定律計(jì)算出試樣的滲透系數(shù)K，計(jì)算公式為：K=v2*L/P。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法中在進(jìn)行上述第二步前，需要檢查壓水空腔的密封性，檢查方法為：持續(xù)將壓縮空氣壓入到儲(chǔ)水罐中，當(dāng)壓力傳感器監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)水罐內(nèi)的氣壓達(dá)到第二壓力控制閥的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第二電控閥關(guān)閉，讓儲(chǔ)水罐保壓一段時(shí)間，而后壓力傳感器檢測(cè)儲(chǔ)水罐內(nèi)壓力值，如若壓力傳感器檢測(cè)到儲(chǔ)水罐內(nèi)壓力值小于第二壓力控制閥預(yù)設(shè)值，則代表壓水空腔密封不嚴(yán)，存在漏水，需要排除漏水點(diǎn)，直到壓水空腔完全密封。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法還包括第五步：計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)測(cè)量管上下限水頭液位，當(dāng)水頭低于下限液位時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥開啟，讓水位上升，當(dāng)水位上升到水頭上限液位時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加水。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明可以方便的測(cè)量出混凝土試件的滲透系數(shù)，在測(cè)試時(shí)，能夠?qū)炷吝叡谶M(jìn)行良好的密封，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，通過(guò)差壓液位計(jì)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控滲透情況，求出任意時(shí)間段內(nèi)的滲透系數(shù)，通過(guò)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)測(cè)試管內(nèi)自動(dòng)加水，能夠連續(xù)進(jìn)行加壓滲水測(cè)試，使用操作更加方便，通過(guò)控制氣壓力的施加大小，能夠?qū)炷猎嚰M(jìn)行多個(gè)壓力梯度下測(cè)量，增加試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,能夠更加精確的測(cè)試滲透流速，提高了滲透系數(shù)的測(cè)試精度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本發(fā)明關(guān)于試樣架的主視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3為圖2中A處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：混凝土試件1、試樣架2、儲(chǔ)水箱3、加壓箱4、測(cè)量管5、儲(chǔ)水罐6、滲水漏斗7、密封圈25、第一電控閥301、液位計(jì)8、套管21、環(huán)套22、壓板24、螺桿241、壓水空腔23、進(jìn)水管202、排氣管201、密封螺栓27、環(huán)板222、凸起221、密封圈25、進(jìn)水管202、第二壓縮空氣管92、第二壓力控制閥102、壓力傳感器10、第二電控閥302。

具體實(shí)施方式

如圖1到3所示，一種測(cè)定混凝土滲透性的裝置，包括用來(lái)固定混凝土試件的試樣架2，并且試樣架2可將混凝土試件的邊壁密封，還包括依次通過(guò)管道連通的滲水漏斗7、測(cè)量管5、加壓箱4和儲(chǔ)水箱3，滲水漏斗7通過(guò)螺絲安裝在試樣架2一端，在滲水漏斗7與試樣架2之間使用密封圈25密封，測(cè)量管5豎直布置，在加壓箱4和儲(chǔ)水箱3連通的管道上安裝有第一電控閥301，加壓箱4和儲(chǔ)水箱3上端均連通有第一壓縮空氣管91，在第一壓縮空氣管91上安裝有第一壓力控制閥101，在測(cè)量管5上安裝有液位計(jì)8。

在使用時(shí)，首先打開第一電磁閥301，將儲(chǔ)水箱3中的水灌入到加壓箱4，并沿測(cè)量管5和管道使?jié)B水漏斗7充滿液體。而后通過(guò)壓縮空氣將水推送到混凝土試件內(nèi)滲透，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)氣壓推動(dòng)水，所以能夠保證水持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)入到混凝土試件中，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，通過(guò)第一電控閥301可以在測(cè)量管5液面過(guò)低時(shí)為測(cè)量管5自動(dòng)加水，保證試驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，使得操作更加方便。

所述試樣架2包括套在混凝土試件外的套管21、套在套管21外的環(huán)套22和分別設(shè)置在混凝土試件兩端的兩塊環(huán)形壓板24，兩塊壓板24通過(guò)多根螺桿241可拆卸式連接，套管21兩端延伸出混凝土試件的端頭211被壓緊壓板24與混凝土試件之間或者壓板24與環(huán)套22之間，壓板24與所述環(huán)套22之間采用密封連接，由環(huán)套22和套管21間隔出壓水空腔23，在環(huán)套22下端連通有進(jìn)水管202，環(huán)套22上端設(shè)有排氣管201，進(jìn)水管202與一個(gè)壓水裝置連通，排氣管201上安裝有密封螺栓27，所述套管21是為乳膠膜制成，所述滲水漏斗7通過(guò)螺絲密封連接在壓板24上。

試樣架2密封混凝土試件邊壁的過(guò)程為：首先打開密封螺栓27，通過(guò)壓水裝置將水灌入到壓水空腔23內(nèi)，水漸漸上升，壓水空腔23內(nèi)的空氣被排空，當(dāng)水漫過(guò)排氣管201時(shí)，將密封螺栓27安裝到排氣管201內(nèi)，隨著水的持續(xù)灌入，套管21會(huì)受壓而緊貼混凝土試件的周圍，進(jìn)而混凝土試件邊壁被完全密封，當(dāng)使用滲水漏斗7向混凝土試件內(nèi)加壓滲水時(shí)，試樣架2保證水不會(huì)沿混凝土邊壁泄漏，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

環(huán)套22兩端具有環(huán)板222，在環(huán)板222上設(shè)有一圈環(huán)形凸起221，在壓板24端面上設(shè)有一圈環(huán)形切槽，在切槽內(nèi)設(shè)有密封圈25，在將兩塊壓板24相互靠近時(shí)，所述凸出可插入到切槽中，并壓緊在密封圈25上。這種結(jié)構(gòu)能夠提高環(huán)板222與壓板24之間的密封效果，此外切槽能夠限制凸起221向外擴(kuò)張，避免環(huán)套22兩端因受水壓而向外擴(kuò)張變形。

所述壓水裝置包括儲(chǔ)水罐6，進(jìn)水管202一端連通在儲(chǔ)水罐6的下部，在儲(chǔ)水罐6上端面連通有第二壓縮空氣管92，在第二壓縮空氣管92上安裝有第二壓力控制閥102、壓力傳感器10和第二電控閥302。

在儲(chǔ)水罐6將水灌入到壓水空腔23中后，通過(guò)壓力傳感器10監(jiān)控儲(chǔ)水罐6內(nèi)的空氣壓力變化，判斷壓力空腔是否存在漏水，保證了混凝土試件邊壁有效密封，此外，本壓水裝置不僅出水穩(wěn)定，還可以通過(guò)壓力控制閥控制壓縮空氣壓力來(lái)調(diào)節(jié)水壓。

所述液位計(jì)8為差壓液位計(jì)8，差壓液位計(jì)8的兩個(gè)測(cè)量端頭211分別連接在測(cè)量管5下端和加壓箱4上端，差壓液位計(jì)8和壓力傳感器10將檢測(cè)的液位信號(hào)和壓力信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥301和第二電控閥302啟閉。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法，包括如下步驟：

第一步：將混凝土試件安裝到試樣架2內(nèi)將水灌入到儲(chǔ)水罐6內(nèi)，通過(guò)壓縮空氣將水壓入到壓水空腔23內(nèi)，讓水漫過(guò)排氣管201，在壓水空腔23內(nèi)空氣排空后，通過(guò)密封螺栓27將排氣管201封閉；

第二步：持續(xù)將壓縮空氣壓入到儲(chǔ)水罐6中，讓套管21緊貼混凝土在混凝土試件周圍，以將混凝土試件邊壁密封；

第三步：將水灌入到儲(chǔ)水箱3內(nèi)，打開第一電控閥301，當(dāng)水進(jìn)入到滲水漏斗7和測(cè)量管5后，第一電控閥301關(guān)閉，假如儲(chǔ)水箱3內(nèi)的水被排空，保證儲(chǔ)水箱3內(nèi)存有2/3箱水；

第四步：將壓縮空氣充入到儲(chǔ)水箱3和加壓箱4內(nèi)，測(cè)量管5內(nèi)的水位隨著混凝土滲透緩緩下降，在下降的過(guò)程中，差壓液位計(jì)8實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位的高度差，計(jì)算機(jī)換算出測(cè)量管5內(nèi)流速v1，已知?dú)鈮毫、混凝土試件長(zhǎng)度L、測(cè)量管（5）截面積A1和混凝土試件截面積A2，可得到通過(guò)混凝土試樣的流速v2；再由達(dá)西定律計(jì)算出試樣的滲透系數(shù)K，計(jì)算公式為：K=v2*L/P，L是混凝土試件長(zhǎng)度，P是壓縮空氣壓力。

通過(guò)液位計(jì)8實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量管5內(nèi)液體流量變化，可以方便計(jì)算出任意時(shí)間段內(nèi)混凝土試樣的流速，并由達(dá)西定律計(jì)算該時(shí)間段內(nèi)的試樣滲透系數(shù)K。繪制出不同時(shí)間點(diǎn)的滲透性系數(shù)K變化曲線，通過(guò)調(diào)整第一壓力控制閥101可控制氣壓力的施壓大小，能夠?qū)炷猎嚰M(jìn)行多個(gè)壓力梯度測(cè)量，增加了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法中在進(jìn)行上述第二步前，需要檢查壓水空腔23的密封性，檢查方法為：持續(xù)將壓縮空氣壓入到儲(chǔ)水罐6中，當(dāng)壓力傳感器10監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)水罐6內(nèi)的氣壓達(dá)到第二壓力控制閥102的預(yù)設(shè)壓力時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第二電控閥302關(guān)閉，讓儲(chǔ)水罐6保壓5到10分鐘，而后壓力傳感器10檢測(cè)儲(chǔ)水罐6內(nèi)壓力值，如若壓力傳感器10檢測(cè)到儲(chǔ)水罐6內(nèi)壓力值小于第二壓力控制閥102預(yù)設(shè)值10kpa以上，則代表壓水空腔23密封不嚴(yán)，存在漏水，需要查找壓水空腔23漏水點(diǎn)，并對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行封堵，直到壓水空腔23完全密封。

一種測(cè)試混凝土滲透系數(shù)的方法還包括第五步：計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)測(cè)量管5上下限水頭液位，當(dāng)水頭低于下限液位時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥301開啟，讓水位上升，當(dāng)水位上升到水頭上限液位時(shí)，計(jì)算機(jī)控制第一電控閥301關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加水，保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺掷m(xù)進(jìn)行。