CN107703040B - 隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，属于建筑材料检测技术领域。本发明包括模套、橡胶套和水压舱，其中水压舱包括舱体和隔膜。实验时将圆台状混凝土试件放在隔膜上，再把橡胶套套在试件上，再把模套套在橡胶套上。当水压舱接通高压水后，隔膜将试件和橡胶套顶起，模套因被舱体上的扣齿圈限制不能向上移动，故橡胶套被试件和模套内壁挤压，试件侧面因而被橡胶套密封。模套上设有限位螺钉，限制试件和模套的间隙即限制橡胶套的压缩量。采用这种试验装置，密封橡胶套可以重复使用，操作方便简单。试件和模套可以单独搬运，劳动强度较低。借助扣齿圈和活塞，当水压舱接通高压水后模套在台架上自动闭锁加紧，快捷省力。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程混凝土抗渗实验，属于建筑材料检测技术领域。
技术背景
目前，混凝土抗渗试验所用试件多为预制的小径175mm，大径185mm，高150mm的实心圆台体。试验前，先将石蜡与松香混合物或者黄油与滑石粉混合物等密封填料加热软化，均匀涂抹在圆台体试件侧面，然后用压机把试件压入模套。经过干燥固化，试件连同模套被搬上试验台，用螺钉连接固定。为保证模套与试验台之间形成可靠密封，每只模套须用6根连接螺钉，每个台架上有6个模套，紧固螺钉都是手工操作。混凝土试件压入模套的整体重量接近15公斤，人工搬运劳动强度大，工作效率低。另外石蜡在加热过程中会分解出苯、芬等有害物质。试验后，模套清理也费工费时。这种试验装置已不能适应建筑行业发展的需要。
发明内容
发明的目的是提供一种隔膜式水压自动夹紧橡胶密封试验装置。该装置采用可重复使用的橡胶套代替密封填料，利用扣齿闭锁和隔膜式水压自动夹紧机构代替螺钉连接。在保证试验可靠的基础上，省力省时，工作环境清洁，没有污染。
本发明所涉及试验仍采用实心圆台体混凝土试件。本发明包括模套、橡胶套和隔膜式水压舱。所述模套是一个与试件具有相同锥度的圆台状金属筒体。模套任一截面的内径大于试件对应截面的外径。将模套套在试件外面，并使其与试件大、小端面分别对齐，同心摆放，则模套与试件之间具有均匀间隙。所述模套大端外缘设有外扣齿圈，各扣齿的大小和形状相同，沿周向均匀分布，扣齿宽度略小于齿间槽宽度。所述橡胶套是一种与模套和试件具有相同锥度的圆台状橡胶筒体。橡胶套壁厚大于模套与试件间的间隙。所述隔膜水压舱包括舱体和隔膜。所述舱体包括下舱体和上舱体。下舱体为盆状结构，盆口设下法兰，盆底设进水口。所述上舱体下口设上法兰，中间是短圆柱面筒体，上口设内扣齿圈。所述上法兰和下法兰尺寸形状相同。所述隔膜中心有通水小孔。隔膜之上设端面密封圈。所述下舱体安放在试验台的安装孔中，下法兰置于试验台面之上。下法兰上置隔膜，隔膜之上置上舱体之上法兰，上、下舱体与隔膜同心安置，由一组螺钉与试验台面固定。试验时，将试件大端向下平放在隔膜上端的端面密封圈上，再将所述橡胶套套在试件上，再把所述模套套在橡胶套上。转动模套使外扣齿圈的扣齿对准内扣齿圈的齿间槽，稍微用力下压，当外扣齿圈落到内扣齿圈下面时再次转动模套，使内扣齿圈和外扣齿圈周向对齐。当试验台上所有试件的上述准备工作完毕后便可通水试验。
所述下舱体底面上方有支撑环。支撑环外径略小于隔膜中心平面圆直径，支撑环厚度大致等于自由状态下隔膜中心平面与下舱体底面之间距。支撑环与舱体底面同心贴合为一体。
所述隔膜上面有一块圆形筋板，筋板的直径略小于隔膜中心平面圆直径，与隔膜同心贴合在一起。
在所述模套小端外圆直径两端对称布置两只矩形金属片，以下称耳片，耳片与模套外圆锥面相切。两只耳片上均有尺寸形状相同的矩形槽口，两槽口开口方向相同，中心连线与模套回转轴线垂直相交。试验时，在所述槽口中插入一根横截面为矩形的横梁，横梁轴线与所述两个槽口中心连线重合。所述横梁上设有螺孔，螺孔中心线与横梁轴线垂直相交。在工作状态下，所述螺孔中心线与模套回转轴线重合。所述螺孔中设有限位螺钉。
所述橡胶套任一截面内径小于试件对应截面外径。
附图说明
图1为试件、模套和水压舱装配示意图一
图2为试件、模套和水压舱外观示意图二
图3为扣齿圈示意图
图4为隔膜示意图
图5为试验台示意图一
图6为试验台示意图二
图中：1.耳片，2.横梁，3.膜上密封腔，4.筋板，5.限位螺钉，6.进水口，7.试件，8.橡胶套，9.通水小孔，10.模套，11.隔膜，12.上舱体，13.螺钉，14.下舱体，15.支撑环，16.端面密封圈，17.内扣齿圈，18.外扣齿圈，19.上法兰，20.下法兰，21.台面
具体实施方式
如图1，本发明所涉及试验仍采用实心圆台体混凝土试件7。本发明包括模套10、橡胶套8和隔膜式水压舱。所述模套10是一个与试件7具有相同锥度的圆台状金属筒体。模套10任一截面的内径大于试件7对应截面的外径。将模套10套在试件外面，并使其与试件7大、小端面分别对齐，同心摆放，则模套10与试件7之间具有均匀间隙。所述模套10大端外缘设有外扣齿圈18，各扣齿的大小和形状相同，沿周向均匀分布，扣齿宽度略小于齿间槽宽度。所述橡胶套8是一种与模套10和试件7具有相同锥度的圆台状橡胶筒体。橡胶套8壁厚大于模套10与试件7间的间隙。所述隔膜水压舱包括舱体和隔膜11。所述舱体包括下舱体14和上舱体12，下舱体14为盆状结构，盆口设下法兰20，盆底设进水口6。所述上舱体12下口设上法兰19，中间是短圆柱面筒体，上口设内扣齿圈17。所述上法兰19和下法兰20尺寸形状相同，其内径等于短圆柱面筒体直径，等于内扣齿圈17外径。所述内扣齿圈17与所述模套下端外扣齿圈18互为偶件。所述隔膜11安装在上法兰19和下法兰20之间，隔膜回转轴线与上舱体12、下舱体14回转轴线重合。隔膜11中心有通水小孔9。隔膜11之上有端面密封圈16。所述下舱体14安放在试验台的安装孔中。所述下法兰20由试验台面21支承，上置隔膜11，隔膜之上为上法兰19，三者同心安置，由一组螺钉13与试验台面21固定。试验时，将试件7大端向下平放在隔膜11上端的端面密封圈16上，再将所述橡胶套8套在试件7上，再把所述模套10套在橡胶套8上。转动模套10使外扣齿圈18的扣齿对准内扣齿圈17的齿间槽，如图3上半幅图，稍微用力下压，当外扣齿圈18落到内扣齿圈17下面时再次转动模套10，使内扣齿圈17和外扣齿圈18周向对齐，如图3下半幅图。当试验台上所有试件的上述准备工作完毕后便可通水试验。
如图1和图4，所述下舱体14底面上方有支撑环15。支撑环15外径略小于隔膜11中心平面圆直径，支撑环15厚度大致等于自由状态下隔膜11中心平面与下舱体14底面之间距。支撑环15与下舱体14底面同心安装固定。
如图1，所述隔膜11上面有一块圆形筋板4，筋板4的直径略小于隔膜11中心平面圆直径，与隔膜11同心安装固定。
如图1，在所述模套10小端外圆直径两端对称布置两只矩形金属片，以下称耳片1，耳片1与模套10外圆锥面相切。两只耳片1上均有尺寸形状相同的矩形槽口，两槽口开口方向相同，中心连线与模套10回转轴线垂直相交。试验时，在所述槽口中插入一根横截面为矩形的横梁2，并使横梁2轴线与所述两个槽口中心连线重合。所述横梁2上设有限位螺钉5，限位螺钉5中心线与横梁2轴线垂直相交，在工作状态下，与模套10回转轴线重合。
如图1，所述橡胶套8任一截面内径小于试件7对应截面外径。
通水试验开始，高压水自水压舱底部进水口6进入水压舱，推动隔膜11向上移动，经端面密封圈16推动试件7向上移动，直至试件顶住限位螺钉5停止移动，于是隔膜下腔水压上升。因为外扣齿圈18连同模套10被内扣齿圈17限位不能向上移动，故橡胶套8受到试件7和模套10挤压，将试件侧面密封。如前述，端面密封圈16接触试件7底面，受到隔膜和试件挤压，故试件7底面和隔膜11之间形成膜上密封腔3，隔膜11下腔随水压上升高压水经通水小孔9流入膜上密封腔3，使试件7底面承受水压。试验结束隔膜11下腔卸压，隔膜11复位。
Claims (5)
1.隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，其特征在于：包括模套(10)、橡胶套(8)和隔膜式水压舱；所述模套(10)是一个与试件(7)具有相同锥度的圆台状金属筒体；模套(10)任一截面的内径大于试件(7)对应截面的外径；将模套(10)套在试件外面，并与试件(7)端面对齐，同心摆放，则模套(10)与试件(7)之间具有均匀间隙；所述模套(10)大端外缘设有外扣齿圈(18)，各扣齿的大小和形状相同，沿周向均匀分布，各扣齿之间的空隙为齿间槽，扣齿宽度略小于齿间槽宽度；所述橡胶套(8)是一种与模套(10)和试件(7)具有相同锥度的圆台状橡胶筒体；橡胶套(8)壁厚大于模套(10)与试件(7)间的间隙；所述隔膜水压舱包括舱体和隔膜(11)；所述舱体包括下舱体(14)和上舱体(12)；下舱体(14)为盆状结构，盆口为下法兰(20)，盆底设进水口(6)；所述上舱体(12)下口是上法兰(19)，中间是短圆柱面筒体，上口是内扣齿圈(17)；所述上法兰(19)的内径等于短圆柱面筒体直径，等于内扣齿圈(17)外径；上法兰(19)和所述下法兰(20)尺寸形状相同；所述内扣齿圈(17)与所述模套下端外扣齿圈(18)互为偶件；所述下舱体(14)安放在试验台的安装孔中；所述下法兰(20)由试验台面(21)支承，下法兰(20)上置隔膜(11)，隔膜(11)之上置上法兰(19)，三者同心安置，靠一组螺钉(13)与试验台面(21)固定；所述隔膜(11)中心有通水小孔(9)；隔膜(11)之上设端面密封圈(16)；试验时，将试件(7)大端向下平放在端面密封圈(16)上，再将橡胶套(8)套在试件(7)上，再把模套(10)套在橡胶套(8)上；转动模套(10)使外扣齿圈(18)的扣齿对准内扣齿圈(17)的齿间槽，稍微用力下压，当外扣齿圈(18)落到内扣齿圈(17)下面时再次转动模套(10)，使内扣齿圈(17)和外扣齿圈(18)周向对齐；当试验台上所有试件的上述准备工作完毕后便可通水试验。
2.根据权利要求1所述隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，其特征在于：所述下舱体(14)底面上方设有支撑环(15)；支撑环(15)外径略小于隔膜(11)中心平面圆直径，支撑环(15)厚度等于隔膜(11)中心平面在自由状态下与下舱体(14)底面之间距；支撑环(15)与下舱体(14)底面同心固定安装。
3.根据权利要求1所述一种隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，其特征在于：所述隔膜(11)上面有一块圆形筋板(4)，筋板(4)的直径略小于隔膜(11)中心平面圆直径，与隔膜(11)同心固定安装。
4.根据权利要求1所述隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，其特征在于：在所述模套(10)小端外圆直径两端对称布置两只形状尺寸相同的矩形金属片，以下称耳片(1)，耳片(1)与模套(10)外圆锥面相切；两只耳片(1)上有矩形槽口，两槽口开口方向相同，两槽口中心连线与模套(10)回转轴线垂直相交；试验时，在所述槽口中插入一根横截面为矩形的横梁(2)，其轴线与所述两个槽口中心连线重合；所述横梁(2)上设有限位螺钉(5)，其中心线与横梁(2)轴线垂直相交，在工作状态下，限位螺钉(5)的中心线与模套(10)的回转轴线重合。
5.根据权利要求1所述隔膜式水压夹紧橡胶密封混凝土抗渗试验装置，其特征在于：所述橡胶套(8)任一截面内径小于试件(7)对应截面外径。
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