[发明专利]水工混凝土在荷载作用下的渗透性能测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种水工混凝土在荷载渗作用下透性能测试装置，其特征在于它是由加压装置及混凝土试件室两部分组成，其中加压装置由钢底盘(1)、钢立柱(2)、钢板(3)、钢板(4)、弹簧(5)、螺栓帽(6)构成，钢底盘(1)、钢板(3)和钢板(4)的四周各钻有对称的四个圆孔，将四根圆形钢立柱(2)分别穿过钢底盘(1)、钢板(3)、钢板(4)上的四个圆孔中，在钢底盘(1)与钢板(4)之间放置混凝土试件室(17)，钢板(3)与钢板(4)之间的四根钢主柱(2)上分别套上一根弹簧(5)，然后分别用螺栓帽(6)固定；混凝土试件室(17)中的圆形套筒(7)固定在钢底盘(1)上，圆筒形混凝土试件(12)放置在套筒(7)内，混凝土试件(12)的底部垫上一块下压钢垫板(9)，其顶部盖上一块上压钢垫板(8)，在上压钢垫板(8)与钢板(4)之间放置一个球座(10)。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的圆形钢立柱(2)的基部是座子，上部带有螺纹。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的圆形套筒(7)是用有机玻璃制成，并用环氧树脂胶粘固定在钢底盘(1)上，套筒(7)的一侧开有一个溢流孔(11)。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的混凝土试件(12)与套筒(7)两侧之间均留有充水空隙，并在两侧的空隙上用橡皮圈(14)盖住。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的上压钢垫板(8)内开有一个小孔(15)与进水管(16)相连后再连接至抗渗仪上。

6.一种用权利要求1的测试装置对水工混凝土在荷载作用下渗透性能的测试方法，其特征在于测试步骤如下：

(1)液压式压力试验机通过钢板(3)对弹簧(5)加压，当到达规定压力值时立即将螺栓帽(6)拧紧并撤掉压力机，此时外部压荷载就由弹簧(5)提供了；

(2)弹簧(5)产生的压力通过钢板(4)、球座(10)、上压钢垫板(8)传递作用到圆筒形混凝土试件(12)上；

(3)抗渗仪产生压力水，将压力水通过进水管(16)及小孔(15)注入混凝土试件(12)的内表面；

(4)给混凝土试件(12)外表面及有机玻璃套筒(7)之间空隙注水，使水面与溢流孔(11)齐平，然后用橡皮圈(14)盖住套筒(7)以避免水蒸发；

(5)收集经套筒(7)上的溢流孔(11)流入外接的量筒中的渗透水；

(6)利用量筒中的渗透水，用以下的推导公式换算求得混凝土的渗透系数；圆环型混凝土试件渗透系数计算公式：

k = μq · ln r 1 r 2 2 π · h · Δh ]]>

式中：k-渗透系数(cm/s)；q-单位时间内收集的水流量(cm³/s)；r₂-环状试件的外半径(cm)；r₁-环状试件的内半径(cm)；h-环状试件的高度(cm)；Δh-水流入面和流出面间的水头差，μ-水的粘度。