[发明专利]一种高性能混凝土抗水渗透性的测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种高性能混凝土抗水渗透性的测试装置及测试方法，解决了现有方法存在的测试时间长、无法反映高性能混凝土渗透性能随时间的变化规律和不能确切地反映出混凝土的渗透性能的问题。包括圆筒状混凝土试件（1）和混凝土抗渗试验机（2），试件顶端面密封紧固板（5）与试件底端面密封紧固板（7）将圆筒状混凝土试件（1）的内腔密封起来，在混凝土抗渗试验机的输出口上连接有密闭的量筒（3），密闭的量筒的出水口上连接有引流管（4），引流管的另一端穿过试件底端面密封紧固板后与密闭后的圆筒状混凝土试件的内腔连通在一起，在引流管上设置有阀门（9）。全面地反映高性能混凝土在高水头作用下的抗水渗透性能。

技术领域

本发明涉及一种对高性能混凝土进行抗水渗透性的测试装置，特别涉及一种对高性能混凝土的抗水渗透性进行测试的装置及测试方法。

背景技术

混凝土的耐久性问题是土木建筑领域的热点问题之一，这个问题涉及的内容较多，但其共同点是：都与水或者其他有害液体或气体向其内部传输的难易程度有关，即与混凝土的抗渗性能有关；混凝土材料的腐蚀大多是在有水及有害液体或气体侵入的条件下发生的，例如，混凝土中钢筋发生锈蚀破坏，主要原因是由氯离子破坏钢筋钝化膜，或者二氧化碳气体由混凝土表面开始逐渐向内部破坏高碱性环境，以及有水分和氧气的参与等等；在不同环境中，混凝土的渗透驱动力不同，对于水下的混凝土结构，其渗透现象主要是在水压力、离子浓度差、毛细孔压力等驱动力的作用下发生的；目前，随着水下隧道建设技术的提高，高水头、大埋深的水下隧道接连出现，对处于透水地层的大埋深水下混凝土结构而言，巨大的水压力作用将对混凝土的抗渗性能产生极大的考验。

目前，混凝土抗水渗透性试验是根据流体力学的达西定律，将混凝土视为多孔固体材料，用渗透系数来评价混凝土的抗渗性，称为渗透系数法；渗透系数法是指利用流体在一定压力条件下通过被测对象的孔隙，从一端向另一端逐渐渗透的原理研究混凝土渗透性的方法；在我国，为了兼顾实际工程应用的便利性，主要采用定性的抗渗标号法来评价混凝土的抗渗性能；具体而言，即按照规范要求制作6个标准的抗渗试件，对其侧面进行密封后，将其安置在抗渗试验机上进行逐级加压，每级水压稳定8个小时，直至发生六个试件中的三个发生渗漏停止试验，并依据渗漏时的水压标定其抗渗等级。传统的混凝土抗水渗透性试验方法存在以下三个问题：（1）同一数量级下的渗透系数，其混凝土抗渗等级有较大的差异，特别是抗渗标号较高时，差异较大，按抗渗等级的分级来评定混凝土的渗透性，不能确切地反映出混凝土的渗透性能；（2）对于高性能混凝土而言，按照常用的渗透系数法所需的测试时间长，测试效率低，加压时间往往在一周以上，且时常无明显渗透现象发生。此外，受到混凝土水化进程的影响，测试结果存在较大的误差；（3）采用抗渗标号法，通过劈开试件等方式，只能测得混凝土最终状态下的渗水量，而无法得到渗水量与时间的变化关系，也无法反映高性能混凝土渗透性能随时间的变化规律，因此采用渗透系数法所得到的结论具有一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种高性能混凝土抗水渗透性的测试装置及测试方法，解决了现有方法存在的测试时间长、无法反映高性能混凝土渗透性能随时间的变化规律和不能确切地反映出混凝土的渗透性能的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种高性能混凝土的抗水渗透性的测试装置，包括圆筒状混凝土试件和混凝土抗渗试验机，在圆筒状混凝土试件的顶端面上设置有试件顶端面密封紧固板，在圆筒状混凝土试件的底端面上设置有试件底端面密封紧固板，试件顶端面密封紧固板与试件底端面密封紧固板将圆筒状混凝土试件的内腔密封起来，在混凝土抗渗试验机的输出口上连接有密闭的量筒，密闭的量筒的出水口上连接有引流管，引流管的另一端穿过试件底端面密封紧固板后与密闭后的圆筒状混凝土试件的内腔连通在一起，在引流管上设置有阀门。

在圆筒状混凝土试件的顶端面与试件顶端面密封紧固板之间设置有顶端密封材料层，在圆筒状混凝土试件的底端面与试件底端面密封紧固板之间设置有底端密封材料层。

一种高性能混凝土的抗水渗透性的测试装置的测试方法，包括以下步骤：