[发明专利]混凝土渗透性原位无损测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以无损方式在结构混凝土表面进行的原位渗透性测试装置及方法，特别是涉及一种通过测定混凝土透水速度来确定混凝土渗透性的原位无损自动化测试装置及其测试方法。

背景技术

渗透性是评价混凝土质量好坏的重要指标。实体结构中混凝土的渗透性不仅与原材料品质、施工方法、养护条件等多个环节有关，还受到服役环境、荷载状况、约束条件等多因素的影响，原位无损测试能够在保持真实服役环境和约束条件的前提下对混凝土进行直接测评，能够更好地揭示实体结构中混凝土的真实性能，有效地避免对原结构的损伤，保护了建筑结构完整性与外在美观。表层混凝土作为实体结构的“第一道防线”，其渗透性直接决定了有害介质侵入结构内部的难易程度，能够有效反映结构本身的抗腐蚀、抗劣化能力，因此准确掌握测试介质在表层混凝土内部的运动过程有利于正确评价混凝土结构的耐久性状况。

水是常见的渗透性介质，已知的关于水在表层混凝土运动传输的原位无损测试方法有：专利CN103460006A公开了一种在降雨量差形成的水压作用下混凝土吸水测试装置及方法，该装置为原位无损测试系统，能够以微小的时间间隔(10秒以下)连续检测混凝土的吸水过程(即：注水完成后的吸水时间和吸水速度)。然而，由于测试压力较小(一般小于0.2个大气压)且不能保证在测试中处于恒定状态，这导致了该方法的测试结果可靠性较低，限制了该方法的使用范围。

在非专利文献1(“Germanns表层渗透试验方法对高性能混凝土的适用性”陈茜等，施工技术，2008，卷37，页码：20-22；)中记载了用于检测混凝土透水性的Germann Water Test(GWT)原位无损透水试验方法，该方法通过手动施压并经由人工操作完成测试。由于不能对混凝土透水过程进行自动化连续测量，而人工操作易引入偶然误差，这降低了该方法的测试精度。另外，在非专利文献2(“Mechanical and durability properties of high performance concretes containing supplementary cementitious materials”Elahi，A.et al，Construction and Building Materials，2010，Vol 24，Page：292-299)中记载了自动化测试混凝土透水速度的Autoclam原位无损测试方法，该方法能够完成普通混凝土(C30-C50)的透水速度准确测量，然而受测试仪器本身的局限，该方法不能对低水胶比、高密实混凝土进行长时间(60分钟以上)的精确测量，因而无法区分低水胶比、高密实混凝土的渗透性差别。

发明内容

为了解决现有原位无损测试无法调控测试压力、灵敏度低以及难以自动化测评的技术问题，本发明提供了一种混凝土渗透性原位无损自动化测试装置及方法。

采用的技术方案如下：

一种混凝土渗透性原位无损测试装置包括：测头(2)、水管(3)、液压缸(4)、气管(5)、压力调节器(6)、空压机(7)、位移传感器(8)、数据采集器(9)和直流电源(10)。所述测头(2)顶部设有加水阀(2-1)、排气阀(2-2)和压力表(2-3)，周边设有四个膨胀螺栓(2-4)通孔，底部安有橡胶密封圈(2-5)，通过膨胀螺栓将测头(2)固定于混凝土测试部位(1)表面；所述液压缸(4)有进水、进气两个端口，进水端口通过水管(3)与测头上加水阀(2-1)相连通，进气端口利用气管(5)与压力调节器(6)相连；所述压力调节器(6)与空压机(7)相连；所述位移传感器(8)正负极分别与直流电源(10)连通，探头端与液压缸(4)上的活塞部位相接触，信号端通过信号线与数据采集器(9)相连；所述数据采集器(9)具有存储与分析功能，能够完成测试数据的实时记录与批量处理。

一种混凝土渗透性原位无损测试方法，包括如下步骤：

一、测头安装。测头(2)周边设有四个膨胀螺栓(2-4)通孔，测头(2)底部安有橡胶密封圈(2-5)，通过膨胀螺栓将测头(2)固定于混凝土测试部位(1)表面，通过测头底部橡胶密封圈(2-5)使测头(2)与混凝土表面紧密压合，确保在整个测试过程中的密封性；