[实用新型]水泥基材料流体渗透率的测试装置

说明书

水泥基材料流体渗透率的测试装置，本实用新型涉及一种水泥基等多孔材料流体渗透率的测试装置，它要解决现有流体渗透率试验操作复杂、且经常出现密封性不良导致试验失败的问题。该渗透率的测试装置包括底板、套筒、顶盖、密封套、柱塞、收缩套管和底座，圆形底板内设置有注水通道，底板的上板面设置两级圆形凸台，密封套竖直设置，密封套的底部套设在二级圆形凸台上，收缩套管内设置有底座、试件和柱塞，收缩套管套设在密封套内，套筒与密封套之间形成压力室，在柱塞中心沿轴向开有排水通道。本实用新型提供了一种流体介质渗透率测试时试件的侧面密封装置，用以严格保证试件侧面密封效果的同时，具有操作简便、省时省力的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种水泥基等多孔材料流体渗透率的测试装置。

背景技术

混凝土材料是整个土木工程领域应用最为广泛的建筑结构材料。在一定服役环境条件下，混凝土材料的耐久性能优劣往往直接决定结构使用寿命的长短，它对工程结构的安全性和经济性意义重大，对各种在严酷环境条件下使用的重大混凝土结构尤其如此。混凝土结构的耐久性主要由环境中的水分、气体和离子等介质向材料内部迁移的速率和过程决定。实际工程中，往往采用这些介质在多孔混凝土材料内部的迁移速率来定量表征其耐久性能的相对优劣，这其中尤其以水分渗透率最为重要且直接相关。正因如此，水泥基材料的水分渗透率测试对研究与分析混凝土材料与结构的耐久性能具有重要意义。

混凝土材料的孔隙结构非常细小，其本征渗透率往往比常见岩石材料的渗透率还要小好几个数量级。特别的，由于赋予水泥基材料强度等特性的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶这一最重要组分表现出干缩湿胀的特性，使得混凝土材料的孔隙结构随失水干燥或吸水湿润过程而发生变化。对于渗透率测试来说，直接的结果就是混凝土材料在饱和时的水分渗透率要比干燥时的气体渗透率小2～4个数量级，可以低至10^-20～10^-22m²量级。这使得试验测量水分渗透率时需要长时间对混凝土试件施加足够大的进水压力，而这对试件的侧面密封效果要求非常苛刻。水泥基材料的水分渗透率能有效地总体刻画水泥基材料饱和时的孔隙结构特征，而特别小的渗透率数值又使得试验测量难度非常大，需要采用严格、准确的水分渗透率测试设备来进行测量。

实用新型内容

本实用新型要解决现有流体渗透率试验操作复杂、且经常出现密封性不良导致试验失败的问题，而提供一种水泥基材料流体渗透率的测试装置。

本实用新型水泥基材料流体渗透率的测试装置包括底板、套筒、顶盖、密封套、柱塞、收缩套管和底座，沿圆形底板的径向在板体内设置有水平注水通道，在底板的圆心处沿轴向设置有竖直注水通道，竖直注水通道与水平注水通道相连通，底板的上板面设置两级圆形凸台，两级圆形凸台沿轴向由下至上依次为一级圆形凸台和二级圆形凸台，圆管形的密封套竖直设置，密封套的上下管沿处沿径向分别延伸出周向凸缘，密封套的底部套设在二级圆形凸台的周向上；

底座的上表面为下滤板层，在底座的下滤板层表面放置有水泥基材料圆柱试件形成试样组件，试样组件的周向通过收缩套管紧密包裹，收缩套管套设在密封套中；

顶盖的下盖面上设置有圆环凸台，顶盖的中心处开有柱塞孔，顶盖上还开有排气口，套筒的下部筒口通过螺栓套设在底板的一级圆形凸台周向上，套筒的上部筒口通过螺栓套设在顶盖的圆环凸台的周向上，套筒与密封套之间的腔室为压力室，在套筒的筒壁上开有注入口；

柱塞的下表面为上滤板层，柱塞插嵌入密封套中，柱塞的上滤板层与水泥基材料圆柱试件的顶面接触，在柱塞中心沿轴向开有排水通道。

本实用新型采用侧面加压的方法对水泥基材料圆柱试件进行侧面(周向)密封，利用内六角螺栓将底板、套筒和顶盖连接成一体，套筒与底板、顶盖之间采用密封圈进行密封。在安装顶盖之前，将密封套置入套筒内部，密封套的内套面套设在底板的二级圆形凸台的周向上，密封套与底板、套筒和顶盖之间形成一个能通过压力注水(或气)来对试件侧面进行密封的压力室。