CN105738269A

CN105738269A - 一种混凝土透水系数测定装置

Info

Publication number: CN105738269A
Application number: CN201610305628.1A
Authority: CN
Inventors: 周玉县; 郑善喜; 黄晓锋; 徐清清; 闫淑英; 费敏; 严杨保; 张艳
Original assignee: Nuclear Industry Huzhou Engineering Investigation Institute
Current assignee: Nuclear Industry Huzhou Engineering Investigation Institute
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2016-07-06

Abstract

本发明公开了一种混凝土透水系数测定装置，包括水箱、定位水筒、出水口、量筒、伸缩透水支座、透明带刻度圆筒、溢水口、上部集水口、抽水机和水管，其中所述定位水筒位于水箱上，侧面设有出水口，出水口下方对应设有量筒；伸缩透水支座位于定位水筒内，用于放置混凝土试块；透明带刻度圆筒套在混凝土试块上，其侧面设有溢水口，水箱上与溢水口对应处设有上部集水口；水箱连接抽水机，抽水机连接水管给透明带刻度圆筒供水。该装置既能测量混凝土变水头透水系数，又能测量定水头透水系数，同时拆装简单，实际操作方便，水循环利用，节能环保。

Description

一种混凝土透水系数测定装置

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种混凝土透水系数测定装置。

背景技术

我国人口多，水资源相对贫乏且不均匀，现代化的发展需要大量的地下水，但由于我国为了满足高强度和耐久性的要求大多数道路都釆用密实性铺装，路面为不透水路面，虽然给我们的生活带来了极大的方便，但对生态环境而言将会产生诸多负面影响，主要包括雨水不能够渗透地表还原为地下水，造成地下水位降低；当城市有暴雨出现时，不透水的路面会积累大量的雨水造成城市洪涝。也不利于空气中的热量、水分的流通这样对城市地表温湿度的调节能力是不足，最终造成所谓的“热岛现象”。路面产生的积雨就只能由城市路面的排水装置排出，大大增加了城市排水装置的负担。另外，当路面积水时，路面变滑且在夜间易反光，从而导致交通安全事故发生，威胁人们的出行安全。随着海绵城市建设的深入，透水混凝土具有很好透水性，能增加城市地下水资源，调节城市气候，改善生态环境，其优越性将不断显现，用途也将更加广泛。

透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。

透水系数是评价透水混凝土透水能力大小的重要指标。目前，我国还没有测定透水混凝土空隙率的标准装置。国内关于透水混凝土透水系数的测量主要依据CCJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中附录A路面透水系数测试方法，该方法测量步骤较为复杂，精度不高。目前中国专利申请公开号为200820103220.7的透水砖透水系数测定仪，所述测定仪由供水容器、固定容器、高度可调容器等组成，该装置过于复杂，且透水砖试块不方便固定，密封，不利于工地施工操作。此外，中国专利申请公开号为201320295530.4的简易便携透水系数测定仪，所述的测定仪包括供水系统、溢水口、测定仪主体，其虽然操作简便，但也带来了一些问题，如透水混凝土试块在长方体容器内不易密封，而且此方法只能测量变水头透水系数，而且水从底部流出，不符合节能环保的主题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种混凝土透水系数测定装置，该装置既能测量混凝土变水头透水系数，又能测量定水头透水系数，同时该装置拆装简单，易于工地人员实际操作，而且水可以通过水箱循环利用，节能环保。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案如下：

一种混凝土透水系数测定装置，包括水箱、定位水筒、出水口、量筒、伸缩透水支座、透明带刻度圆筒、溢水口、上部集水口、抽水机和水管，其中所述定位水筒位于水箱上，侧面设有出水口，出水口下方对应设有量筒；伸缩透水支座位于定位水筒内，用于放置混凝土试块；透明带刻度圆筒套在混凝土试块上，其侧面设有溢水口，水箱上与溢水口对应处设有上部集水口；水箱连接抽水机，抽水机连接水管给透明带刻度圆筒供水。

进一步，所述水管末端设有流量调节器，用来调节进水流量。

进一步，所述水箱底部设有滚轮，方便在建筑工地移动。

进一步，所述定位水筒底部有阀门装置，可以通过开关让定位水筒里的水流入水箱中。

进一步，所述的出水口与溢水口直径均为15mm。

进一步，所述伸缩透水支座的平面由铝合金制成，四个角由可伸缩铝合金套筒构成。

进一步，所述水管为硬质管道或者软管。

本发明的有益效果：

第一，本发明的测定装置可通过调节伸缩支座实现出水口与溢出口的水头差，实现不同水头差测试，测量透水系数更加精确；

第二，本发明通过水龙头调节水流速度，实现定水头测试与变水头测试，从而进行综合分析透水混凝土的透水系数；

第三，本发明中溢水口流出的水直接流入水箱中，定位水筒里的水也可通过阀门放入水箱中，而水箱中的水被抽水机抽到水龙头，实现水的循环利用，节能环保；

第四，本发明的测定装置各部件拆装方便，试样容易交换，操作简单，便于工地流动操作。

附图说明

图1为本发明混凝土透水系数测定装置的结构示意图，图中：1、水箱；2、定位水筒；3、出水口；4、、量筒；5、伸缩透水支座；6、透明带刻度圆筒；7、溢水口；8、上部集水口；9、抽水机；10、水管；11、混凝土试块；12、流量调节器；13、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例，其中所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

实施例1

如图1所示，一种混凝土透水系数测定装置，包括水箱1、定位水筒2、出水口3、量筒4、伸缩透水支座5、透明带刻度圆筒6、溢水口7、上部集水口8、抽水机9和水管10，其中所述定位水筒2位于水箱1上，侧面设有出水口3，出水口3下方对应设有量筒4；伸缩透水支座5位于定位水筒2内，用于放置混凝土试块11；透明带刻度圆筒6套在混凝土试块11上，其侧面设有溢水口7，水箱1上与溢水口7对应处设有上部集水口8；水箱1连接抽水机9，抽水机9连接水管10给透明带刻度圆筒6供水，所述水管10为硬质管道，末端设有流量调节器12，用来调节进水流量；所述伸缩透水支座4的平面由铝合金制成，四个角由可伸缩铝合金套筒构成，通过调节伸缩支座4的高度实现水头差变化；所述水箱1底部设有滚轮13，方便在建筑工地移动；其中所述出水口3与溢水口7直径均为15mm。

使用该装置测定混凝土透水系数的具体步骤如下：

1、为了测量透水混凝土试块成型后的透水性能，将透水混凝土试块在水里浸泡24小时，然后拿出将四周侧面用蜡进行密封处理。

2、将透水混凝土试块放置在伸缩固定支座上，套上透明带刻度圆筒，同时用蜡与橡皮泥把透明带刻度圆筒与混凝土试块之间的空隙密封，以确保透明带刻度圆筒里面的水只能通过透水性混凝土试块流入定位水筒里面。

3、试验开始前，将水箱注满水，然后打开抽水机，水被抽到水管给透明带刻度圆筒供水，同时通过流量调节器调节水速，把量筒放在出水口的下方，水会经过透水性混凝土试块内部的孔隙流入定位水桶里面，到达一定高度后从出水口溢出。

4、观察并且记录注入透明带刻度圆筒里的水量和从出水口中溢出的水量，当两者成为平衡状态时，打开秒表开始计时，同时记录此刻的温度，并读取量筒的示数。

5、经过一段时间试验结束，记录秒表读数和量筒的示数。

透水系数的计算公式为：

K_{T} = \frac{Q \times D}{A \times h \times t}

式中，K_T——水温T时的透水系数(mm/s)；

Q——试验时间段内量筒内水的体积(ml)；

D——透水混凝土试件的厚度(mm)；

A——混凝土试件的透水表面积(cm²)；

h——水头高度即出水口与溢水口的高度差(cm)；

t——试验时间(s)。

由于水的动力粘滞系数直接影响着渗透系数的大小，温度越高，动力粘滞系数越小，渗透系数越大，因此透水系数应换算到标准温度才具有可比性。日本混凝土工学协会把15℃定为标准温度，把不同水温下测定的透水系数换算成标准透水系数的计算公式为K₁₅＝μ×K_T，μ为修正系数。

测试同一试样不同水头差时，只需要调节伸缩透水支座即可。

上述具体操作为定水头透水系数测量，当测试同一试样变水头透水系数时，只需加水至不超过溢水口即可，水龙头此时关闭状态，记录此刻的温度，经过一段时间试验结束，记录秒表读数和量筒的示数，计算变水头透水系数。

测试不同试样时，先把透明带刻度圆筒拿出，然后拿出混凝土试块，接着换上不同试样，放置在伸缩透水支座上，套上透明带刻度圆筒，同时用蜡与橡皮泥把透明带刻度圆筒与混凝土试块之间的空隙密封，以确保透明带刻度圆筒里面的水只能通过透水性混凝土试块流入定位水筒里面，接着按前面同样的操作进行测量。

实施例2

一种混凝土透水系数测定装置，包括水箱、定位水筒、出水口、量筒、伸缩透水支座、透明带刻度圆筒、溢水口、上部集水口、抽水机和水管，其中所述定位水筒位于水箱上，侧面设有出水口，出水口下方对应设有量筒；伸缩透水支座位于定位水筒内，用于放置混凝土试块，所述伸缩透水支座的平面由铝合金制成，四个角由可伸缩铝合金套筒构成，通过调节伸缩支座的高度实现水头差变化；透明带刻度圆筒套在混凝土试块上，其侧面设有溢水口，水箱上与溢水口对应处设有上部集水口；水箱连接抽水机，抽水机连接水管给透明带刻度圆筒供水，所述水管为软管，方便收纳，其中所述定位水筒底部有阀门装置，可以通过开关让定位水筒里的水流入水箱中，其中所述出水口与溢水口直径均为18mm。

该装置溢水口流出的水直接流入水箱中，定位水筒里的水也可通过阀门放入水箱中，而水箱中的水被抽水机抽到水龙头，实现水的循环利用，节能环保。

效果测试

通过对三组透水混凝土分别进行测试，验证本发明实施例1测定装置的精准度。

(1)第一组：已测透水系数为0.601mm/s，空隙率为16％，28天抗压强度为22.5Mpa的透水混凝土；

(2)第二组：已测透水系数为0.452mm/s，空隙率为14％，28天抗压强度为25Mpa的透水混凝土；

(3)第三组：已测透水系数为0.343mm/s，空隙率为11％，28天抗压强度为28Mpa的透水混凝土。

测量结果如下表：

由上述结果可知，本发明的混凝土透水系数测定装置具有较高的精准度，同时装置结构设计合理，操作简便。

Claims

1.一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，包括水箱(1)、定位水筒(2)、出水口(3)、量筒(4)、伸缩透水支座(5)、透明带刻度圆筒(6)、溢水口(7)、上部集水口(8)、抽水机(9)和水管(10)，其中所述定位水筒(2)位于水箱(1)上，侧面设有出水口(3)，出水口(3)下方对应设有量筒(4)；伸缩透水支座(5)位于定位水筒(2)内，用于放置混凝土试块(11)；透明带刻度圆筒(6)套在混凝土试块(11)上，其侧面设有溢水口(7)，水箱(1)上与溢水口(7)对应处设有上部集水口(8)；水箱(1)连接抽水机(9)，抽水机(9)连接水管(10)给透明带刻度圆筒(6)供水。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述水管(10)末端设有流量调节器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述水箱(1)底部设有滚轮(13)。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述定位水筒(2)底部有阀门装置。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述的出水口(3)与溢水口(7)直径均为15mm。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述伸缩透水支座(5)的平面由铝合金制成，四个角由可伸缩铝合金套筒构成。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土透水系数测定装置，其特征在于，所述水管(10)为硬质管道或者软管。