[发明专利]一种新型透水混凝土透水系数测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，特别是涉及一种新型透水混凝土透水系数测试装置及方法。

背景技术

近年来，我国城镇化水平发展加快，城市规模、人口不断扩张，城市建设用地急剧增加，商业区、住宅小区、广场和道路建设规模巨大，导致城市地表硬化程度高、不透水面积比例急剧增大、雨水下渗量减少、地表径流增加，大大加重了市政排水系统的负荷。海绵城市将透水混凝土作为铺装材料应用于人行道、广场、公园小径以及轻荷载的道路，今后亦可扩展到普通公路路面及其它荷载相对较大的场所。透水混凝土由特定级配的粗骨料(少或无细骨料)、水泥、水，同时还可掺入外加剂和掺合料拌合而成，兼具多孔材料高透水性(透水系数1-20mm/s)和混凝土材料相应的力学性能，成为海绵城市中重要的海绵体。研究开发新型高透水性、高强度的透水混凝土成为事关海绵城市建设效果的关键因素之一。

透水混凝土作为一种生态环保的温凝土,可以満足轻型路面的要求。透水水泥混凝土要求满足抗压、抗折和透水性能的要求，其中，透水性能是透水混凝土的重要指标。

在《透水水泥混凝土路面技术规程》中，全文没提及在试件底部没有支座的情况下如何将试件固定在预定位置。没有测压管，不能准确反应试件上下表面压力差。

在大孔隙材料渗透系数的室内测定_吉青克文中，采用下进上出的经水方式。减小了上端进水初速度对水压的影响。能够很好的固定住试件，也方便安装试件。但在试件下方的网格，减小了透水面积。管壁内的透水面积小于试件的横截面积。因此利用透水系数公式计算出来的透水系数会有误差。

在排水性沥青混合料渗透系数测试研究_徐皓文中，仪器采用了未脱模的马歇尔试件测试透水系数。采用该试件的优点在于不会面临侧壁连通孔侧漏的问题。若试件侧壁密封不好，在侧壁之间形成大的连通孔，会使得实验数据比真实数据偏大。在试件的进出水两端装有测压管，可通过测压管水位高度可以计算出试件两端的压力差。但缺点在于该装置不能调整水头差。

在一种测定塑性混凝土渗透系数的试验装置_张禾文中，透水装置适合测试透水系数比较小的试件，若测试透水系数大的试件，测出透过水的体积较大，无论测体积还是测量重量都不方便。同时也存在试件上下的网格会减小透水截面。在文中指出用密封材料堵住试件侧壁，但没有具体提到何种材料，且不方便安装试件。

授权公告号为：CN 202562833 U的大孔混凝土试件渗透仪，该装置特别之处在于采用水流水平的经过试件，巧妙地避免了试件腾空增加支撑而减小透水截面的问题。但也存在同样的缺点，如试件侧壁密封问题、试件安装不方便等问题。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种新型透水混凝土透水系数测试装置及方法，能够有效避免了大部分透水系数测量仪器的通病，如侧壁漏水，形成连通孔；不改变透水上下横截面积，更加准确的测量透水系数。本装置测试数据准确，试件安装连接快捷。数据记录方便，当水流稳定时，按下测试按钮，系统便自动测试试件的透水系数，并储存结果。为达此目的，本发明提供一种新型透水混凝土透水系数测试装置，包括计算单元、下部管、中部管、上部管、恒压水箱和总水箱，所述下部管、中部管和上部管之间用法兰连接成一个整体，所述计算单元有触屏显示器、打印出口和测试开始按钮，所述下部管底部有进水管和排水管，所述进水管端部有进水管阀，所述排水管端部有排水管阀，所述排水管底部为底板，所述中部管外侧有测压支管一、测压支管二和测压支管三，所述测压支管一通过螺纹方式与测压管一相连，所述测压支管二通过螺纹方式与测压管二相连，所述测压支管三通过螺纹方式与测压管三相连，所述测压管一、测压管二和测压管三外端向上弯曲，所述上部管上设置有环状溢水面，所述环状溢水面上为集水区，所述集水区与集水管相连，所述集水管下端放置有计算单元，所述计算单元上部为收集水箱，所述进水管接恒压水箱的恒压区支管，所述恒压水箱放置在支架上，所述恒压水箱内有溢水面，所述恒压水箱另一侧有溢水区支管，所述溢水区支管接回流管，所述排水管接总水箱，所述总水箱内有抽水泵和温度传感器，所述抽水泵接上水管，所述上水管的上口对准恒压水箱。

本发明的进一步改进，所述下部管外侧有竖向加强筋，所述竖向加强筋等角度绕下部管中心线一周；

所述中部管中部有中部管环形加强筋，所述中部管由两个半圆管通过竖直法兰相连而成，所述中部管的竖直法兰有一排竖向法兰耳板加强筋；

所述环状溢水面下部的上部管外侧有上部管竖向加强筋，所述上部管竖向加强筋等角度绕上部管中心线一周，为了提高整体管道强度设置有相应的加强筋。