[发明专利]一种透水混凝土透水系数的测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种透水混凝土透水系数的测试装置和方法，属于土木工程材料中透水混凝土测试技术领域。

背景技术

透水混凝土是一种由粗骨料、水泥和水拌制而成的多孔混凝土，它不含或只含少量细骨料，是由粗骨料表面包裹一层水泥浆体粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，具有透水、透气和重量轻等特点。目前透水混凝土主要用于透水路面、河堤边坡加固及城市绿化等工程。透水混凝土可以快速将地表径流水排入地下，有效补充地下水，缓解城市地下水位下降带来的环境问题，并能有效固土防砂，保持边坡稳定，孔隙提供植物生长的空间，兼顾城市绿化要求。透水系数是检验透水混凝土透水性能的重要指标。

目前透水混凝土透水系数测试方法可以分为两种：固定水位法和变动水位法。其中固定水位法是根据达西定律，在透水套筒上部持续注入水，使之在试验时间内保持固定水位高度，通过量取在试验时间内流过透水混凝土的出水量，来计算得到的透水系数，这种试验方法得到的透水系数被称为固定水位透水系数。日本混凝土工学学会推荐的大孔混凝土透水性试验方法和住建部标准CJJT 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》所采用的透水系数测试方法即为固定水位法。变动水位法是采用变化水头的方法，从一定的水头高度开始，通过测量试件表面水位下降一定高度所需要的时间，来计算得到变动水位透水系数。北京市地方标准DB11/T 775-2010《透水混凝土路面技术规程》中附B所建议的透水混凝土路面透水性试验方法等所采用的透水系数测试方法为变动水位法。

两种测试方法所依据的理论是不同的，所得到的透水系数有着不同的物理意义。从测试方法的简便程度来看，固定水位法由于要求在测试时间内保持固定的水位高度，相对于变动水位法，测试更加复杂，对试验条件的要求更加严格。因此在透水混凝土路面的现场检测中常采用变动水位法。同时在现场检测中变动水位法不需要钻孔取样，破坏透水混凝土路面，是一种无损检测方法。但是固定水位法依据达西定律，有着更加严谨的物理意义。两种不同类型的透水系数之间的关系如何，以及它们之间如何转化，目前尚无有效精确的测试装置进行研究验证。

公开号为CN103398929A的透水水泥混凝土渗透系数测试装置及方法，改进了透水混凝土透水系数测试装置结构复杂及密封性不佳等技术问题，是测试固定水位透水系数的测试装置，不适用与测试变动水位透水系数。

公开号为CN203824874U的一种测量透水混凝土透水系数的试验装置，通过使用防水布和橡胶套包裹试件，解决现有装置准确度和稳定度低的问题。是测试变动水位透水系数测试装置，不适用与测试固定水位透水系数。

发明内容

为解决透水混凝土透水系数测试装置只能测量一种透水系数以及透水系数测试装置结构复杂等技术问题。本发明提供一种可以便捷测量固定水位透水系数和变动水位透水系数的测试装置和方法，可以利用同一套测试装置，测试两种不同的透水系数，对于研究两种不同透水系数之间的转化关系，具有一定的帮助。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种透水混凝土透水系数的测试装置，包括供水阀门、透水混凝土试样、量杯，还包括依次连通且内径相同的透水圆筒、橡胶套管、连接管、溢流管，连接管上设置有不可调节流量的止水阀门，所述供水阀门为可调节流量阀门，其一端与供水管相连，另一端对准透水圆筒的上口，所述透水混凝土试样被紧密裹于橡胶套管中，且其外径与橡胶套管的内径相同，所述透水圆筒上带有刻度标识，所述溢流管为透明材质圆筒，其上设置有溢流口，所述量杯设置于溢流口下，量杯中设置有温度计，所述溢流口的高度高于橡胶套管上口的高度，所述透水圆筒上口的高度高于溢流管中溢流口的高度。

作为本发明的进一步改进，所述透水混凝土试样的四周涂有防水涂料，并缠绕防水带。

作为本发明的进一步改进，所述连接管包括过渡管、第一连接管和第二连接管，所述橡胶套管与过渡管通过第一连接管相连，所述过渡管与溢流管通过第二连接管相连，且第一连接管和第二连接管的内径与透水圆筒、橡胶套管、过渡管和溢流管相同，所述止水阀门设置于过渡管上。

作为本发明的进一步改进，所述橡胶套管的上端套设于透水圆筒的下端外部，且采用第一金属环箍固定连接；所述橡胶套管的下端套设于第一连接管的上端外部，且采用第二金属环箍固定连接。

本发明还提供一种透水混凝土透水系数的测试装置的测试方法，所述透水系数包括固定水位法透水系数和变动水位法透水系数；

测试所述固定水位法透水系数包括以下步骤：