[实用新型]建筑材料稳态透水系数测定仪

说明书

本实用新型公开了一种建筑材料稳态透水系数测定仪，包括供排水系统、恒压水箱、测量系统和控制系统，测量系统包括溢流测量模块，控制系统可根据溢流测量模块采集的溢流水量数据调节供水管的水量，水头控制精确，水量电能消耗低，测试周期长，结果准确性高，适用于各类建筑材料透水系数（含非稳态）的测试。

技术领域

本实用新型属于一种透水系数测定仪，尤其是一种可在稳定的渗透状态下进行自动测定的建筑材料稳态透水系数测定仪。

背景技术

透水材料在建设“海绵城市”、改善水环境、减少“热岛效应”等方面具有重要的作用，透水系数是评价建筑材料透水性能的一个关键指标。对于如何准确便捷地测定透水系数，目前已取得一些研究成果，有的已纳入相关标准规范，如《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135-2009、《透水路面砖和透水路面板》GB/T 25993-2010、《透水砖》JC/T945-2005等，但相关的测试仪器及测试方法均存在一定的不足。

在透水量测量方面，现有的技术主要采用测量某一短时间段（如5min）集水箱中水的重量或体积的方式，因受集水箱容积的限制，测试时间短，结果误差大。

在水头控制方面，现有的技术主要采用手工调节供水管上阀门的方式控制恒压水箱的进水量，恒压水箱的液面高度难以恒定，且液面受进水水流的扰动存在波动，影响作用在试件迎水面上的压力。受市政供水管网条件的限制，在不同时段供水管道上的压力有较大差异。在水压较低的时段，易造成供水量少于透水量，使液面高度低于预设要求。当测试时间较长时，还需要有人员在岗值守，以便及时调节阀门，控制液面的高度。也有一些技术是在恒压水箱处设置液面监测装置，以便及时对进水量进行调整。由于在正常测试期间，恒压水箱的液面是通过溢流装置来控制实现基本稳定，即其上限高度是固定的。只有当进水量少于透水量引发液面下降时，才会通过液面监测装置触发增加进水量的动作。而且由于触发动作存有一定的滞后性，在实际应用时必然需要将溢流装置的高度设在高于理论水头高度之上的位置，其测试结果的准确性自然也难以保证。

在水量消耗方面，现有的技术采用手工方式调节供水管上阀门，为维持一定的溢流水量（保证水头高度），需要将阀门开得较大，尤其在测试时间较长时，因供水管道上的压力波动较大。难以及时通过阀门精细控制供水管的流量，造成较大的水量和电力消耗。

在结果准确性方面，现有的技术直接以短周期（如5min）所测透水量按达西定律进行结果计算。对于混凝土（包括水泥混凝土和沥青混凝土）、砂浆、砖等透水建筑材料来说，其内部为非匀质的多孔结构。除孔隙结构和含水率外，其透水性能还受气泡（包括水中气泡和试件自身气泡）、悬浮杂质（包括水中杂质和试件自身杂质）、水头高度、加压时间以及温度等因素的影响，因此使用达西定律的前提条件是试件已达到稳定的渗透状态。现有的技术仅仅以人工观察恒压水箱的液面是否稳定来作为判断试件达到稳定渗透状态的依据，不但观察精度低，而且未考虑不同时间段的透水量、测试条件（水压、温度等）的变化情况，其直接套用达西定律所得结果的准确性难以保证。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种建筑材料稳态透水系数测定仪，克服现有技术的不足，水头控制精确，水量电能消耗低，测试周期长，结果准确性高。

本实用新型的建筑材料稳态透水系数测定仪包括供排水系统、恒压水箱、测量系统和控制系统。测量系统包括溢流测量模块，控制系统可根据溢流测量模块采集的溢流水量数据调节供水水量。通过这种控制方式，可保证溢流管中的水量始终处于预设范围内，从而使恒压水箱的液面高度达到恒定状态。而这也是判断试件是否达到稳定渗透状态的基础。