[发明专利]一种定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置及方法

权利要求书

1.一种定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，包括恒压气泵、加压水箱、进水盒、出水盒、限位机构和蓄水水箱；

所述进水盒和出水盒相对设于待测试的混凝土试件两侧，所述限位机构用于对进水盒、混凝土试件和出水盒进行固定限位；

所述加压水箱连接进水盒，所述蓄水水箱连接出水盒，所述蓄水水箱通过回流管连接加压水箱；

所述恒压气泵连接加压水箱或蓄水水箱。

2.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述进水盒和出水盒均为一侧面开口的盒体且开口侧边缘设有密封胶圈。

3.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述限位机构包括第一限位板、第二限位板、导轨和螺纹杆，所述第一限位板和第二限位板相对设置，所述导轨滑动式贯穿第一限位板和第二限位板，所述螺纹杆贯穿第一限位板和第二限位板，所述螺纹杆外部套有用于调节第一限位板和第二限位板位置的锁定螺母。

4.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述加压水箱的顶部设有气压表和第一进气管，所述第一进气管上设有第一气阀，所述加压水箱上设有第一透明标尺。

5.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述蓄水水箱的顶部设有第二进气管，所述第二进气管上设有第二气阀，所述蓄水水箱上设有第二透明标尺。

6.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述加压水箱的底部通过进水管连接进水盒，所述进水管上设有流速传感器，所述加压水箱与进水管的连接处设有第一水阀，所述加压水箱与回流管的连接处设有第一回流阀。

7.根据权利要求1所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的装置，其特征在于，所述蓄水水箱的底部通过出水管连接出水盒，所述蓄水水箱与出水管的连接处设有第二水阀，所述蓄水水箱与回流管的连接处设有第二回流阀。

8.一种采用权利要求1～7任一项所述装置定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将进水盒和出水盒放置于开裂的混凝土试件两侧，保证进水盒和出水盒完全覆盖裂缝，然后通过限位机构固定进水盒、混凝土试件和出水盒；

关闭回流管，恒压气泵连接加压水箱，根据混凝土试件水下服役深度计算渗流压力，并将恒压气泵的气压设定为渗流压力；

打开加压水箱，使加压水箱内的水经过进水盒、开裂的混凝土试件和出水盒后进入蓄水水箱，以指定时间内加压水箱和蓄水水箱的水头差或者加压水箱和蓄水水箱达到指定水头差所需的时间为性能评价参数，记录性能评价参数数值；

记录完成后，打开回流管，恒压气泵连接蓄水水箱，使蓄水水箱内的水经过回流管进入加压水箱，直至加压水箱和蓄水水箱恢复原水头高度；

对开裂的混凝土试件进行修复，修复完成后，采用前述方法对混凝土试件修复后的开裂区以及未开裂区进行测试，记录性能评价参数数值；

基于所测得的性能评价参数数值对开裂的混凝土试件的修复效果进行定量评价。

9.根据权利要求8所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的方法，其特征在于，所述性能评价参数为指定时间内加压水箱和蓄水水箱的水头差，基于该性能评价参数进行定量评价的计算公式为：

式中，x_t为固定时间t计算得到的修复指数，Δh₁、Δh₂和Δh₃分别为混凝土试件的开裂区、修复后的开裂区和未开裂区在指定时间t内测得到的加压水箱和蓄水水箱的水头差。

10.根据权利要求8所述的定量评价开裂混凝土修复后渗透性能的方法，其特征在于，所述性能评价参数为加压水箱和蓄水水箱达到指定水头差所需的时间，基于该性能评价参数进行定量评价的计算公式为：

式中，x_h为固定水头差h计算得到的修复指数，Δt₁、Δt₂和Δt₃分别为混凝土试件的开裂区、修复后的开裂区和未开裂区在加压水箱和蓄水水箱达到指定水头差h时所需的时间。