CN105842129A - 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法 - Google Patents

一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105842129A
CN105842129A CN201610327875.1A CN201610327875A CN105842129A CN 105842129 A CN105842129 A CN 105842129A CN 201610327875 A CN201610327875 A CN 201610327875A CN 105842129 A CN105842129 A CN 105842129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
porous material
cylinder
upper cover
water absorption
continuous monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610327875.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张云升
黄冉
杨林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201610327875.1A priority Critical patent/CN105842129A/zh
Publication of CN105842129A publication Critical patent/CN105842129A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/04—Investigating osmotic effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N2015/0813—Measuring intrusion, e.g. of mercury

Abstract

本发明公开了一种多孔材料吸水过程的连续监测装置，该装置包括筒体(1)、上盖(3)、底座(2)、刻度管(4)、排气管(5)、密封装置(6)与固定螺杆(7)；底座(2)位于筒体(1)的下部，上盖(3)位于筒体(1)的上部，刻度管(4)通过上盖(3)上的刻度管孔(3‑2)与筒体(1)连通，排气管(5)设在上盖(3)上；待测多孔材料(8)位于筒体(1)中。本发明还提供一种连续监测多孔材料吸水过程的试验方法，包括将多孔材料置于所发明装置中，按要求连接装置并给水，通过装置上方刻度管示数变化得出多孔材料在吸水过程中变化情况。本装置可控性强、操作简单、结果准确可靠，误差小，可连续监测多孔材料吸水过程。

Description

一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法
技术领域
本发明涉及多孔材料传输研究领域，具体涉及一种连续监测多孔材料吸水过程的试验装置及试验方法。
背景技术
由于部分材料自身的特性，材料内部孔结构及材料耐久性一直以来都是国内外专家研究的热点。以建筑材料中使用最多的水泥基材料为例，侵蚀性介质通过水分为载体，通过液体浓度压力或表面张力等各种作用侵入水泥基材料内部，与水泥基材料本体发生侵蚀性反应破坏水泥基材料，或与钢筋、集料等发生破坏反应进而破坏水泥基材料，造成水泥基材料耐久性的降低。水泥基材料水化完成后，生成致密的C-S-H凝胶，使得粗细集料粘结成整体并产生强度。而水分通过水泥浆体硬化后的毛细孔凝胶孔等传输通道，在浓度压力或表面张力的作用下侵入水泥基材料内部，侵蚀性介质正是以水分为载体侵入水泥基材料内部。侵蚀性介质侵入水泥基材料内部后，如Cl-与钢筋作用，破坏钢筋钝化保护层，产生膨胀腐蚀产物，使得水泥基材料受到应力作用从而破坏；SO4 2-与水泥基材料中C3A、Ca(OH)2发生反应生成体积较大的钙矾石与石膏，同样使得水泥基材料受到应力作用被破坏，诸如此类的破坏反应尚有许多，因此，水分传输过程研究对水泥基材料耐久性提高有着十分重要的意义。
针对这一问题国内外已有多位学者进行研究，并建立了相对标准的测试方法如重量法、表面吸水、渗透等，但存在操作复杂、准确度较低等局限性。目前根据ASTMC1585标准中采用较为广泛的是重量法，即在水泥基材料吸水后将其表面擦干称重，其重量变化即为水泥基材料吸水量。此方法准确度较低、且有不可连续监测等局限性，本装置基于重量法，并对其加以改进，使其达到连续监测水泥基材料吸水变化过程的效果，且具有较高的准确度。本装置由于其特殊的结构组成，使其不仅仅针对水泥基材料吸水过程可连续监测，针对所有多孔材料吸水过程，均可达到连续，准确的效果。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于提供一种可连续监测多孔材料吸水过程的试验装置和方法，该装置结构简单，使用方便，且准确度高可实现连续监测功能。为多孔材料耐久性的提高及寿命预测提供理论基础；该试验方法简单，便于实现。
技术方案：本发明的一种多孔材料吸水过程的连续监测装置包括筒体、上盖、底座、刻度管、排气管、密封装置与固定螺杆；底座位于筒体的下部，上盖位于筒体的上部，刻度管通过上盖上的刻度管孔与筒体连通，排气管设在上盖上；待测多孔材料位于筒体中。
所述筒体为圆筒，内径大于待测多孔材料最大直径。
所述上盖为方形，下底面为内径与圆筒内径相同的圆形凹槽，凹槽圆心处为刻度管孔，四角对称处留有螺杆连接孔。
所述底座为方形，上底面为内径与圆筒内径相同的圆形凹槽，四角对称处留有螺杆连接孔。
所述刻度管下端固定于刻度管孔处，上端为漏斗。
所述排气管与橡胶管连接，在橡胶管上设有封闭夹头，排气管位于上盖凹槽内非中心处。
所述密封装置为橡胶垫片，位于螺杆螺栓及上下底面凹槽处，尺寸与略大于螺杆螺栓及凹槽的外直径，以确保整个装置的密封性。
本发明的多孔材料吸水过程的连续监测装置的监测方法包括如下步骤：
步骤1：将筒体嵌入底座含有橡胶垫片的凹槽内，并将待测多孔材料置入筒体内；
步骤2：将上盖的凹槽嵌入筒体，并将刻度管下端固定于上盖的刻度管孔处，用螺杆将上盖、筒体及底座连接并固定成整体，连接时分别在上盖下地面凹槽及螺杆螺栓处添加橡胶垫片；
步骤3：通过刻度管上端漏斗向装置加水，加水时打开排气孔橡胶管封闭夹头，加水直到刻度管内刻度线零点处，封闭排气管封闭夹头；
步骤4：间隔一段时间后观察刻度管内刻度线读数，并予以记录；
步骤5：重复以上步骤1-4，直至读数不再变化；
步骤6：将得到的数据进行汇总和处理。
有益效果：与现有技术相比，本方法具有以下特点：
1)可以连续监测多孔材料吸水过程；
2)监测结果准确，测试时不用取出多孔材料，试验误差较小。
附图说明
下面将结合附图及实例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明装置图，
其中有：筒体1、底座2、螺杆连接孔2-1、上盖3、螺杆连接孔3-1、刻度管孔3-2、刻度管4、刻度管上端漏斗4-1、排气孔5、橡胶管5-1、封闭夹头5-2、密封装置6、固定螺杆7、待测多孔材料8。
图2是本发明吸水量与时间之间的关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
多孔材料试样制备：多孔材料以水泥基材料为例。试样：水泥砂浆，水灰比为0.45，标准条件养护28天，切割出的试样尺寸为半径50mm，高为50mm的圆柱体，在60℃鼓风干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后干燥储存待用。
设备：如图1所示，一种连续监测多孔材料吸水过程的装置，包括1为圆筒筒体，内径110mm，壁厚10mm；2为底座，内有凹槽，凹槽深5mm，宽10mm，2-1为螺杆连接孔，内径8mm；3为上盖，厚20mm，内有凹槽，凹槽深5mm，宽10mm，3-1为螺杆连接孔，内径8mm，3-2位刻度管孔，内径10mm；4为刻度管，4-1为刻度管上端漏斗；5为排气孔，5-1为橡胶管，5-2为封闭夹头；6为密封装置；7为固定螺杆；8为待测多孔材料(即水泥基材料)，最大外径50mm。试验所用水为实验室中常用拌合水。
试验方法：利用上述装置进行连续监测多孔材料吸水过程的方法，包括如下步骤：
步骤1：将筒体嵌入底座含有橡胶垫片的凹槽内，并将待测多孔材料置入筒体内；
步骤2：将上盖嵌入筒体，并将刻度管下端固定于上盖中心刻度管孔处，用螺杆将上盖、筒体及底座连接并固定成整体，连接时分别在上盖下地面凹槽及螺杆螺栓处添加橡胶垫片；
步骤3：通过刻度管上端漏斗向装置加水，加水时打开排气孔橡胶管封闭夹头，加水直到刻度管内刻度线零点处，封闭排气管封闭夹头；
步骤4：间隔一定时间后(10min、20min、30min及60min)观察刻度管内刻度线读数，并予以记录；
步骤5：重复以上的步骤4，直至读数不再变化；
步骤6：将数据处理绘制成图2，并得出吸水量与时间之间的关系毛细吸水系数。
结果分析：将所测结果结合按ASTM标准处理，并以T1/2(s)为横坐标，吸水量P(m)绘制成图。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：该装置包括筒体(1)、上盖(3)、底座(2)、刻度管(4)、排气管(5)、密封装置(6)与固定螺杆(7)；底座(2)位于筒体(1)的下部，上盖(3)位于筒体(1)的上部，刻度管(4)通过上盖(3)上的刻度管孔(3-2)与筒体(1)连通，排气管(5)设在上盖(3)上；待测多孔材料(8)位于筒体(1)中。
2.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述筒体(1)为圆筒，内径大于待测多孔材料最大直径。
3.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述上盖(3)为方形，下底面为内径与圆筒内径相同的圆形凹槽，凹槽圆心处为刻度管孔(3-2)，四角对称处留有螺杆连接孔(3-1)。
4.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述底座(2)为方形，上底面为内径与圆筒内径相同的圆形凹槽，四角对称处留有螺杆连接孔(3-1)。
5.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述刻度管(4)下端固定于刻度管孔(3-2)处，上端为漏斗(4-1)。
6.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述排气管(5)与橡胶管(5-1)连接，在橡胶管(5-1)上设有封闭夹头(5-2)，排气管(5)位于上盖凹槽内非中心处。
7.根据权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置，其特征在于：所述密封装置(6)为橡胶垫片，位于螺杆螺栓及上下底面凹槽处，尺寸与略大于螺杆螺栓及凹槽的外直径，以确保整个装置的密封性。
8.一种采用权利要求1所述的多孔材料吸水过程的连续监测装置的监测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤1：将筒体嵌入底座含有橡胶垫片的凹槽内，并将待测多孔材料置入筒体内；
步骤2：将上盖的凹槽嵌入筒体，并将刻度管下端固定于上盖的刻度管孔处，用螺杆将上盖、筒体及底座连接并固定成整体，连接时分别在上盖下地面凹槽及螺杆螺栓处添加橡胶垫片；
步骤3：通过刻度管上端漏斗向装置加水，加水时打开排气孔橡胶管封闭夹头，加水直到刻度管内刻度线零点处，封闭排气管封闭夹头；
步骤4：间隔一段时间后观察刻度管内刻度线读数，并予以记录；
步骤5：重复以上步骤1-4，直至读数不再变化；
步骤6：将得到的数据进行汇总和处理。
CN201610327875.1A 2016-05-17 2016-05-17 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法 Pending CN105842129A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610327875.1A CN105842129A (zh) 2016-05-17 2016-05-17 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610327875.1A CN105842129A (zh) 2016-05-17 2016-05-17 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105842129A true CN105842129A (zh) 2016-08-10

Family

ID=56592585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610327875.1A Pending CN105842129A (zh) 2016-05-17 2016-05-17 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105842129A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106092831A (zh) * 2016-08-29 2016-11-09 华南理工大学 一种疏水多孔材料拒水性测试装置及测试方法
CN106198355A (zh) * 2016-09-09 2016-12-07 东南大学 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法
CN106840957A (zh) * 2017-04-05 2017-06-13 中国石油大学(华东) 一种评价页岩中可动油饱和量的装置及方法
CN108132206A (zh) * 2018-02-08 2018-06-08 中原工学院 一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置
WO2021196298A1 (zh) * 2020-04-03 2021-10-07 氢源科技(赣州)有限公司 一种燃料电池气体扩散层的性能测试装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2145003A1 (de) * 1971-09-09 1973-03-22 Anton Dipl Ing Umek Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von guetewerten von mischungen, insbesondere von beton
US4164139A (en) * 1978-08-09 1979-08-14 The Gilsabind Company Asphalt penetration indicator
SU1693469A1 (ru) * 1988-05-19 1991-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии Способ определени основной гидрофизической характеристики пористых материалов
CN101738363A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 上海嘉洁环保工程有限公司 透水系数测试仪及测试方法
CN201575965U (zh) * 2009-12-25 2010-09-08 北京首瑞测控技术有限公司 混凝土渗透性测试仪
CN202092923U (zh) * 2011-06-13 2011-12-28 武汉钢铁(集团)公司 吸水率测定仪
CN103460006A (zh) * 2011-03-31 2013-12-18 国立大学法人横浜国立大学 混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置
CN104297132A (zh) * 2014-11-07 2015-01-21 李铮 一种测试多层土工布垂直渗透系数的试验装置
CN204330728U (zh) * 2015-01-14 2015-05-13 长江水利委员会长江科学院 一种砂石骨料长期吸水率测定装置
CN204945000U (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 长安大学 一种可吸附的简易式加压渗水仪

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2145003A1 (de) * 1971-09-09 1973-03-22 Anton Dipl Ing Umek Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von guetewerten von mischungen, insbesondere von beton
US4164139A (en) * 1978-08-09 1979-08-14 The Gilsabind Company Asphalt penetration indicator
SU1693469A1 (ru) * 1988-05-19 1991-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии Способ определени основной гидрофизической характеристики пористых материалов
CN201575965U (zh) * 2009-12-25 2010-09-08 北京首瑞测控技术有限公司 混凝土渗透性测试仪
CN101738363A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 上海嘉洁环保工程有限公司 透水系数测试仪及测试方法
CN103460006A (zh) * 2011-03-31 2013-12-18 国立大学法人横浜国立大学 混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置
CN202092923U (zh) * 2011-06-13 2011-12-28 武汉钢铁(集团)公司 吸水率测定仪
CN104297132A (zh) * 2014-11-07 2015-01-21 李铮 一种测试多层土工布垂直渗透系数的试验装置
CN204330728U (zh) * 2015-01-14 2015-05-13 长江水利委员会长江科学院 一种砂石骨料长期吸水率测定装置
CN204945000U (zh) * 2015-08-31 2016-01-06 长安大学 一种可吸附的简易式加压渗水仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.E.谢依金 等: "《水泥混凝土的结构与性能》", 31 May 1984, 中国建筑工业出版社 *
陈梦德 等: "《水电工程施工试验与检验》", 31 January 2003, 中国电力出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106092831A (zh) * 2016-08-29 2016-11-09 华南理工大学 一种疏水多孔材料拒水性测试装置及测试方法
CN106198355A (zh) * 2016-09-09 2016-12-07 东南大学 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法
CN106840957A (zh) * 2017-04-05 2017-06-13 中国石油大学(华东) 一种评价页岩中可动油饱和量的装置及方法
CN106840957B (zh) * 2017-04-05 2019-08-16 中国石油大学(华东) 一种评价页岩中可动油饱和量的装置及方法
CN108132206A (zh) * 2018-02-08 2018-06-08 中原工学院 一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置
CN108132206B (zh) * 2018-02-08 2020-01-17 中原工学院 一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置
WO2021196298A1 (zh) * 2020-04-03 2021-10-07 氢源科技(赣州)有限公司 一种燃料电池气体扩散层的性能测试装置及方法
CN113495047A (zh) * 2020-04-03 2021-10-12 氢源科技(赣州)有限公司 一种燃料电池气体扩散层的性能测试装置及方法
CN113495047B (zh) * 2020-04-03 2022-06-24 氢源科技(赣州)有限公司 一种燃料电池气体扩散层的性能测试装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105842129A (zh) 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法
CN105928643B (zh) 膨润土双向膨胀力测量仪
CN103226089B (zh) 一种页岩气体渗透率测定方法
WO2012133784A1 (ja) コンクリート表面の吸水試験方法及び吸水試験装置
CN109283029B (zh) 一种测量黏土结合水和力学参数的方法、装置及黏土制备仪
CN105806766A (zh) 一种可测体变的柔性壁渗透仪
CN109470580B (zh) 一种评价我国不同海域粘性土强度参数的方法
CN202126434U (zh) 泥水中泥沙含量测量装置
CN106192969A (zh) 一种基于球型全流孔压触探贯入仪及其固结系数评价方法
CN110231270A (zh) 一种混凝土气体径向渗透性能测试装置及方法
CN103061321B (zh) 一种用于评价非饱和土渗透特性的圆锥贯入仪
CN103968883A (zh) 淤泥探测方法及淤泥探测仪
CN102221387B (zh) 一种可直接测定土样体积变化的压力板仪
CN106769419A (zh) 一种膨润土的膨胀力试验装置及测试方法
CN109655599A (zh) 一种高压实膨润土膨胀力-渗透耦合试验仪及其使用方法
CN205607820U (zh) 一种可测体变的柔性壁渗透仪
CN109883612B (zh) 一种气体压力测量传感器的标定装置及方法
CN203465175U (zh) 胶凝态水泥浆渗透率测试仪
CN100557443C (zh) 微裂状态混凝土自然渗透测试仪
CN203241324U (zh) 一种页岩气体渗透率测定仪
CN206161087U (zh) 一种含气量测定气体定量计
CN106198355A (zh) 一种多孔材料吸水过程的连续监测装置和方法
CN111855527A (zh) 一种损伤混凝土气体渗透性检测装置及方法
CN206208684U (zh) 一种定量测定泥页岩结合水与力学参数的实验装置
Claisse et al. In situ measurement of the intrinsic permeability of concrete

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160810

RJ01 Rejection of invention patent application after publication