[发明专利]一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法，所述试验装置包括底筒、底筒顶部设置的金属孔板、放置在金属孔板上的试件套筒和顶筒、通过第一导管连接在底筒侧壁的进水槽、设置于顶筒侧壁的第二导管、放置于第二导管出水口的量筒；所述试件套筒侧壁等间距设置有测压管；所述测压管和第一导管上设有止水阀；所述试验方法包括制作试件、安装装置、渗透试验和计算修正步骤。本发明的装置解决了透水混凝土因孔隙分布不均对渗透系数的影响问题；提出了使用不同高度试件套筒进行透水混凝土渗透试验时渗透系数的修正方法，能够更准确地获得透水混凝土的渗透系数，有利于对透水混凝土的抗渗透性能作出准确评价；装置简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及混凝土材料才是技术领域，具体涉及一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法。

背景技术

渗透系数是表征透水混凝土排水性能的直接指标，同时是透水混凝土材料和结构设计的重要指标。目前，透水混凝土渗透系数的测定尚无统一的试验标准，常见渗透装置主要用于土样渗透系数的测定。按水头状况，渗透系数测试方法可分为常水头法和变水头法。渗透性能较差的细粒土和粘质土常采用变水头法，而渗透性能较好的砂类土常采用常水头法。日本标准(JIS A1218T-1979)提出了饱和土渗透系数标准试验方法。AASHTO T215-70/ASTM D2434-74规定了粒状土渗透系数的试验方法。我国常用的常水头渗透仪为已形成标准的70型渗透仪。变水头渗透仪装置复杂，种类繁多，主要有土样管渗透仪和南55型渗透仪。

上述渗透装置仅适用于土样渗透系数的测定，对透水混凝土等大空隙路面材料并不适用。为此国内外研究人员在土样渗透仪的基础上，开发了多孔排水材料渗透装置。代表性的有清华大学研发的两端开口并带有刻度的有机玻璃方框式渗透仪，以及日本混凝土工学协会参考JIS A1218土样渗透仪设计的透水混凝土渗透装置。使用这些渗透装置测定透水混凝土渗透系数时，需将排水材料现浇在透水圆筒内，与混凝土试件振实成型方法不一致，对水力梯度缺乏灵活控制。

此外，透水混凝土在成型过程中存在颗粒集料的离析现象，必将导致预定龄期混凝土内部孔隙分布的不均匀，从而引起透水混凝土试件不同部位渗透系数的差异。因此，有必要提出一种合理的透水混凝土渗透系数试验方法及装置。

发明内容

发明目的：本发明提出一种透水混凝土渗透系数的试验装置，能够解决透水混凝土因孔隙分布不均对渗透系数的影响问题，能够准确评价透水混凝土的抗渗透问题。

本发明的另一目的是提出基于上述透水混凝土渗透系数试验装置的试验方法。

技术方案：本发明的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，包括底筒、底筒顶部设置的金属孔板、放置在金属孔板上的试件套筒和顶筒、通过第一导管连接在底筒侧壁的进水槽、设置于顶筒侧壁的第二导管、放置于第二导管出水口的量筒；所述底筒、试件套筒和顶筒相邻两者之间采用螺栓固定；所述试件套筒侧壁等间距设置有测压管；所述测压管和第一导管上设有止水阀。

其中，所述试件套筒由上试件套筒、中试件套筒和下试件套筒竖向拼接而成，相邻两者之间使用螺栓固定，拼接处使用橡胶圈密封；进一步的，所述上试件套筒、中试件套筒和下试件套筒分别由两部分圆弧件组成，所述圆弧件通过侧面的两对螺栓拼接成圆柱形套筒，拼接处使用橡胶圈密封；更进一步的，所述圆柱形套筒为钢化玻璃材质，上中下三个套筒的内径相同，高度一致。

其中，所述上试件套筒侧壁上设置有第一测压管和第二测压管，所述中试件套筒侧壁上相应位置上设置有第三测压管和第四测压管，所述下试件套管侧壁相应位置上设置有第五测压管和第六测压管；更进一步的，所述相邻两两测压管的孔中心之间的间距相等。

其中，所述进水槽侧壁设置有溢水口。

本发明的一种基于上述试验装置的试验方法，包括如下步骤：

(a)制作混凝土试样，到规定养护龄期从芯部钻取圆柱体试件，试件侧面涂玻璃胶，预留与测压管接触处的空隙；