[发明专利]透水混凝土透水系数常水头和变水头测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，特别是涉及透水混凝土透水系数常水头和变水头测试装置及测试方法。

背景技术

随着我国现代化步伐的日益加快，城镇化水平的提高，尤其是城市面积增速较快，使得地表硬化面积日益增大，雨水大多成为地表水而流失，在抽取地下水的同时又不能有效进行补充，而流失的雨水在夏季又多造成城市内涝等。因此海绵城市的建设迫在眉睫，而透水混凝土又是海绵城市建设中的重要一环，其被用来建设道路、广场、公园等。透水混凝土是由胶凝材料、粗骨料、微量或无细骨料、水、外加剂和掺合料按照一定比例拌制而成的一种多孔混凝土。当胶凝材料为水泥时称为水泥透水混凝土，通常简称为透水混凝土。这种混凝土由于无细骨料或细骨料较少，在硬化后的混凝土体中存在较大的孔隙率，具有良好的渗透性能，能缓解城市的“热岛效应”、吸声降噪、改善城市热环境，能有效解决普通混凝土所带来的一系列生态问题。

透水混凝土作为一种生态环保的混凝土，可以满足轻型路面的要求。透水水泥混凝土要求满足抗压、抗折和透水性能的要求。透水性能是透水混凝土的重要指标。

在透水混凝土标准立方体试件透水系数测试装置(王军强)文中，试件下方设有支撑，减小了试件的过水断面，实验结果不够准确，存在误差。而本发明中，试件依靠侧壁的摩擦力支撑试件，因而不用设支撑，所以不会减小试件的过水断面。

在透水混凝土透水系数的测试装置(司孙义，张亚挺，李天艳)文中，采用试件上端进水方式进水，这就使水流落在试件上端时击起水花，使水中融进大量空气，且水流下落过程还会产生小气泡，影响试件透水性。而本发明采用下端进水，能够有效减少水中气体的溶解和小气泡的产生。

在透水水泥混凝土透水系数测试装置及方法(陈玉、刘艳军)文中，进水过程中，只能慢慢调节加水量，来达到实验所需条件。而本发明设有隔板，多余水会自然流出，不用刻意调节进水量，使实验操作更简单。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供透水混凝土透水系数常水头和变水头测试装置及测试方法，能够成功避免大量相关仪器的不足。如：侧壁连通孔，透水截面积变化，立方体试件四角区域的涡流死水区。本实验装置安装方便，操作简单，精确度高，能够有效快捷的进行实验，为达此目的，本发明提供透水混凝土透水系数常水头和变水头测试装置及方法，包括蓄水箱、抽水泵、上水管、回水管、隔板、传感器、压力水箱、进水管、三脚架、试件安放处、出水管、排水管、集水桶和计算单元，所述蓄水箱内抽水泵，所述抽水泵接上水管，所述上水管弯曲后下端口在压力水箱上，所述压力水箱放置在三脚架上，所述压力水箱内有隔板，所述隔板将压力水箱分成压力水域和回水域，所述压力水箱的压力水域内有传感器，所述压力水箱的回水域与回水管连通，所述回水管弯曲后下端口在蓄水箱上，所述进水管一端接压力水箱与压力水箱的压力水域连通，所述进水管另一端接试件安放处一侧的直角三通管一的进水处，所述试件安放处包括水平段结构、竖直段结构、直角三通管一、直角三通管二、管盖一、管盖二和竖管，所述水平段结构和竖直段结构内包裹有试件，所述水平段结构和竖直段结构均包括半圆形固定夹板、半圆形活动夹板、圆管一、圆管二、抱箍、转换接头一和转换接头二，所述半圆形固定夹板两端通过胶水分别与圆管一和圆管二的一端相连，所述半圆形活动夹板通过抱箍与半圆形固定夹板、圆管一和圆管二相连，试件根据需要放置在水平段结构或竖直段结构内，无试件的水平段结构或竖直段结构内有试件替代管道进行替代，所述圆管二外侧端接转换接头一，所述圆管一外侧端接转换接头二，所述水平段结构的转换接头一外侧端接直角三通管一的水平端，所述直角三通管一的下端有管盖一，所述水平段结构的转换接头二外侧端接直角三通管二的水平端，所述直角三通管二的下端有管盖二，所述竖直段结构上方转换接头一侧的竖管的出水处接出水管，所述直角三通管一另一侧通过排水管接蓄水箱，所述排水管上有阀门，所述排水管的下端出口有过滤装置一，所述出水管的下端的出口有过滤装置二，所述过滤装置二的下方有集水桶，所述集水桶在计算单元上方。

本发明的进一步改进，所述三脚架的高度可调节，三脚架的高度可调节，从而调节压力水箱的高度使水压产生变化，进而测定试件在不同水压下的透水系数，可评估水压对透水系数的影响。

本发明的进一步改进，所述压力水箱的压力水域内的传感器为温度传感器，所述压力水域中的温度传感器可以测出实验所用水温，并打印在最后结果上，使实验更周详。