[实用新型]一种测量透水混凝土透水系数的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种测量透水混凝土透水系数的试验装置。

背景技术

透水混凝土是一种由水泥，粗骨料，水和外加剂拌制而成的多孔结构的混凝土，它不含或只含很少的细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，目前已经广泛应用于停车场，人行横道和各种非公路的路面材料中，可以使雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。透水混凝土的透水性能是检验其性能的重要指标。现有的透水系数的测试装置是由量筒和水箱组成。测试时，试件被安置于量筒之内，量筒两端没有封底，放置于水箱中。实验过程中，水流从量筒上方流入，通过透水混凝土试件，流入水箱中，通过水箱一侧的溢流槽流出，收集到容器中。将5分钟内溢出的水量带入公式，计算透水系数。然而在实际使用中我们发现，这个装置的准确度和稳定性不高，主要原因是没有考虑到试件与量筒之间的尺寸误差带来的影响。当试件的尺寸稍微大于量筒内径，试件就难以装入量筒中，直接导致实验无法进行；如果试件的尺寸略微小于量筒内径，或者无法与量筒内径形状完全吻合，量筒和试件之间存在间隙，水从试件和量筒之间流过，会使实验结果高于实际值。经研究发现，当试件直径误差达到5％时，测得的透水率与正常试件相比会发生20-25％的误差。由于未能考虑试件尺寸误差对实验结果的影响并加以处理，使得现有设备的试验稳定性不高，通常同种透水混凝土的实验结果误差在±20％之间。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要设计出试验稳定性高、透水系数精确的一种测量透水混凝土透水系数的试验装置。

本实用新型设计的一种测量透水混凝土透水系数的试验装置是由上水管(1)、下水管(2)、连接上下水管的连接管(3)、水平仪(4)、橡胶套管(5)、金属箍(6)、溢流口(7)及固定架(8)组成，上水管为透明材质并带刻度标识，下水管(2)也是选用透明材质，上水管(1)、下水管(2)和连接管(3)三段管子均具有相同内径和相同壁厚，在上水管(1)下端设有一个橡胶套管(5)，即橡胶套管(5)上端套在上水管(1)下端，橡胶套管(5)外设有金属箍(6)固定；连接管(3)类似一个U型管，在连接管(3)中间水平设置一个水平仪(4)，连接管(3)一端与下水管(2)下端固定连接并做防渗水处理，连接管另一端也设有一个橡胶套管(5)，即橡胶套管(5)下端套在连接管(3)上端，橡胶套管(5)外设有金属箍(6)固定；下水管(2)上端设有一个溢流口(7)，溢流口(7)类似一个倒立的壶嘴形状；固定架(8)是一个带有两根调节升降固定横臂杆(8A)的支架；上水管(1)固定在两根调节升降固定横臂杆(8A)上。当对透水混凝土试件(9)测试时，将其放置在上水管(1)下端的橡胶套管(5)与连接管(3)一端的橡胶套管(5)之间，透水混凝土试件(9)外侧面用防水布包裹3-4层，用胶布粘贴固定，并用橡胶套包裹试件。橡胶套与试件等长，内径与试件的直径相仿，壁厚与上水管(1)，下水管(2)以及连接管(3)相同。试验时可以通过调整防水布的层数，使橡胶套紧紧箍住试件表面，从而防止水流从试件与橡胶套之间穿过。然后将处理好的试件放置于上水管(1)和连接管(3)之间。

本实用新型设计的一种测量透水混凝土透水系数的试验装置解决了现有装置准确度和稳定性低的问题。通过使用防水布和橡胶套包裹，保证试件与橡胶套之间的紧密接触，从而防止水流从试件外侧空隙流过，提高实验结果的稳定性和准确性。同时，本装置由统一直径的管道组成，上下水管中的水位变化灵敏，从试件中渗透下来的水可及时快速地通过下水管的溢流口流出，可进一步提高实验结果的精确度。经研究发现，采用本实用新型进行测试时，直径误差达到5％的试件的透水率与正常试件相比的误差在±5％以内，基本杜绝了试件尺寸对结果的影响。

附图说明

图1为一种测量透水混凝土透水系数的试验装置的结构示意图。

图中：1-上水管；2-下水管；3-连接管；4-水平仪；5-橡胶套管；6-金属箍；7-溢流口；8-固定架；8A-调节升降固定横臂杆；9-透水混凝土试件。

具体实施方式

实现本实用新型设计的一种测量透水混凝土透水系数的试验装置是由上水管(1)、下水管(2)、连接上下水管的连接管(3)、水平仪(4)、橡胶套管(5)、金属箍(6)、溢流口(7)及固定架(8)组成，上水管为透明材质并带刻度标识，下水管(2)也是选用透明材质，上水管高于下水管，上水管(1)、下水管(2)和连接管(3)三段管子均具有相同内径和相同壁厚，在上水管(1)下端设有一个橡胶套管(5)，即橡胶套管(5)上端套在上水管(1)下端，橡胶套管(5)外设有金属箍(6)固定；连接管(3)类似一个U型管，在连接管(3)中间水平设置一个水平仪(4)，连接管(3)一端与下水管(2)下端固定连接并做防渗水处理，连接管另一端也设有一个橡胶套管(5)，即橡胶套管(5)下端套在连接管(3)上端，橡胶套管(5)外设有金属箍(6)固定；下水管(2)上端设有一个溢流口(7)，溢流口(7)类似一个倒立的壶嘴形状；固定架(8)是一个带有两根调节升降固定横臂杆(8A)的支架；上水管(1)固定在两根调节升降固定横臂杆(8A)上。当对透水混凝土试件(9)测试前，测量透水混凝土试件(9)的直径以及厚度，读数精确到1mm；测试时，将其放置在上水管(1)下端的橡胶套管(5)与连接管(3)一端的橡胶套管(5)之间，透水混凝土试件(9)外侧面用防水布包裹3-4层，用胶布粘贴固定，并用橡胶套包裹试件，防止试件侧面漏水，橡胶套与试件等长，内径与试件的直径相仿，壁厚与上水管(1)、下水管(2)以及连接管(3)相同。试验时可以通过调整防水布的层数，使橡胶套紧紧箍住试件表面，从而防止水流从试件与橡胶套之间穿过。然后将处理好的试件放置于上水管(1)和连接管(3)之间，此时上水管(1)的零刻度与试件上表面重合。装置组装好之后，放置于水平地面上，由支架(8)固定。调整放置的姿态，使水平仪(9)处于水平位置。水先从下水管(2)上端流入管内，等到水面高过试件(4)上表面时，静置15分钟。观察是否有水从橡胶套管(5)处渗出，如果有，应停止实验，针对连接处重新进行防漏水处理；如果没有，则继续实验。使水从上水管(1)流入装置内，直至下水管(2)内装满水，此时记录上水管(1)的刻度读数，即为下水管(2)水头高度。读数精确到1mm。继续加水，调整加水速率，使上水管(1)水头保持高于下水管(2)水头高度，待上水管(1)水头稳定后，记录上水管(1)刻度读数，即为上水管水头高度。读数精确到1mm。上水管(1)水头高度与下水管(2)水头高度之间的差值即为水位差；用容器从溢流口(7)接水，记录五分钟流出的水量，测量三次，取平均值。在整个实验过程中，应保证整个装置水平放置，上下水管的管壁垂直于地面，无任何水流从橡胶套管(5)处漏出；将水量、水位差、试样的厚度、试样的横截面面积以及实验时间带入国标中的公式中，即可得到透水混凝土的透水系数。