CN108088780A - 一种简易砂浆试块渗透系数测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，包括顶盖、试块容纳盒和恒水位水箱；顶盖由细水管、锥形过渡段和顶盖空腔组成；细水管为标有刻度空心方管，与锥形过渡段粘接；锥形过渡段与顶盖空腔粘接；顶盖空腔的一个侧面上设有进水口；试块容纳盒由容纳盒主体、封板和透水石组成；透水石平置于容纳盒主体底部；恒水位水箱由水箱主体和盛水皿组成，水箱主体为无顶容器，用于放置试块容纳盒；水箱主体的一个侧面的顶部设有出水口；盛水皿位于出水口下方，用于收集溢出水。本发明可用于测量砂浆试块的渗透系数。本发明能为砂浆配比设计以及砂浆质量检测提供支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，可用于量测中强透水性砂浆试块渗透系数的测定。
背景技术
随着“海绵城市”等概念深入人心，市政工程对于透水路面的研究逐步加深，这涉及到透水砂浆的应用，而透水砂浆的渗透系数是较为关键的一个参数，决定了透水路面的工作性能，因此如何测量透水砂浆的渗透系数便成了一个较为关键的问题。另外在市政工程以及水利工程中都大量应用了各种管道以及隧道。这些管隧在应用的过程中或由于自身的透水性，或由于使用期间受外荷载作用而产生一定量的裂缝，从而加大了管隧的透水性能。已有研究主要将管隧等价为具有一定透水性能的半透水材料，但是鲜有试验研究，这是因为这些透水材料既要有一定的透水性，而又不能透水性过大，故而对研制带来较大的困难。其中的一个难点在与如何测量这类中低透水性砂浆的渗透系数。传统的测试仪器为渗透系数测试箱，主要针对于弱透水性材料如混凝土试块，因此价格较贵，且操作复杂。
发明内容
本发明提供了一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，用于测量中强透水水性砂浆渗透系数，具有操作简单、成本低廉、绿色环保的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，包括顶盖、试块容纳盒和恒水位水箱；所述顶盖由细水管、锥形过渡段和顶盖空腔组成；所述细水管为标有刻度空心方管，刻度用于读取水位高度，所述细水管通过AB胶与锥形过渡段连接；所述锥形过渡段为四块梯形有机玻璃板通过AB胶拼接而成，并与顶盖空腔粘接；所述顶盖空腔为四块正方形有机玻璃板通过AB胶互相胶结而成；所述顶盖空腔的一个侧面上设有进水口；所述试块容纳盒由容纳盒主体、封板和透水石组成；所述容纳盒主体由三块正方形铝合金板通过螺栓紧密拼接；所述封板材质为铝合金，其形状和容纳盒主体铝合金板一致，通过玻璃胶和容纳盒主体相连接；所述透水石平置于容纳盒主体底部；所述恒水位水箱由水箱主体和盛水皿组成，所述水箱主体为五块有机玻璃板粘接的无顶容器，用于放置试块容纳盒；所述水箱主体的一个侧面的顶部设有出水口；所述盛水皿位于出水口下方，用于收集溢出水。
进一步地，所述进水口位于顶盖空腔的一个侧面的中央，该侧面中央开有通孔，用于安装进水阀门，进水阀门通过软管和水源相连接。
进一步地，所述顶盖空腔的有机玻璃板底部车有凹形台阶；所述容纳盒主体以及封板的顶部车有凸形台阶；所述顶盖空腔通过凹形台阶和凸形台阶的配合稳定在容纳盒主体以及封板上，顶盖空腔、容纳盒主体、封板三者之间的缝隙采用玻璃胶密封。
进一步地，所述容纳盒主体内的透水石上放置砂浆试块，砂浆试块与容纳盒主体以及封板之间的缝隙采用液态石蜡密封。
本发明的有益效果是：
1、本发明可以量测不同配比砂浆试块的渗透系数，为路面工程、管隧工程试验与应用提供技术支持。
2、本发明锥形过渡段形状为四棱锥型，从下往上逐渐缩小，因此有助于排除空气，进水口为一进出水阀门，试验结束可以方便地排除顶盖内的剩余水。
3、本发明容纳盒主体、封板材质为铝合金，采用石蜡来密封试块容纳盒与砂浆试块之间的缝隙，试验结束之后通过加热可以方便地分离试块容纳盒和试块，加热石蜡可分离石蜡用于下次试验。
附图说明
图1为一种简易砂浆试块渗透系数测试仪效果图；
图2为顶盖示意图；
图3为试块容纳盒示意图；
图4为恒水位水箱示意图；
图5为一种简易砂浆试块渗透系数测试仪原理图；
图中：细水管1；锥形过渡段2；顶盖空腔3；进水口4；凹形台阶5；容纳盒主体6；封板7；透水石8；凸形台阶9；水箱主体10；出水口11；盛水皿12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，包括顶盖、试块容纳盒和恒水位水箱三个部分。
如图2所示，所述顶盖由细水管1、锥形过渡段2和顶盖空腔3组成；所述细水管1为一根外边长为2厘米，内边长为1厘米的水管，高度为1米；所述细水管1上标有刻度，用于读取液面高度；细水管1通过AB胶与锥形过渡段2连接；所述锥形过渡段2为四块梯形有机玻璃板通过AB胶拼接而成，呈下大上小的形状，便于进水时赶走内部的空气，所述锥形过渡段2通过AB胶与顶盖空腔3粘接；所述顶盖空腔3为四块正方形有机玻璃板通过AB胶互相胶结而成，底部车有0.5厘米宽、2厘米高的凹形台阶5；所述顶盖空腔3的一个侧面的中央设有进水口4，所述进水口4为一进出水阀门，一端通向顶盖内部，另一端通过软管与水源相连。
如图3所示，所述试块容纳盒由容纳盒主体6、封板7和透水石8组成；所述容纳盒主体6由三块正方形铝合金板通过螺栓紧密拼接；所述封板7材质也为铝合金，其形状和容纳盒主体铝合金板一致，使用时通过玻璃胶和容纳盒主体6相连接；所述纳盒主体6和封板7顶部车有0.5厘米宽，2厘米高的凸形台阶9；所述透水石8厚2厘米，平置于容纳盒主体6底部。
如图4所示，所述恒水位水箱由水箱主体10和盛水皿12组成，所述水箱主体10为5块有机玻璃板粘接的无顶容器，用于放置试块容纳盒；所述水箱主体10的一个侧面的顶部设有出水口11，所述出水口11为一出水阀门；盛水皿12位于出水口11下方，用于收集溢出水。
本发明工作流程如下：首先，将透水石8置于容纳盒主体6内；再将砂浆试块置于透水石8之上，盖上封板7，采用玻璃胶将封板7和容纳盒主体6粘在一起；利用加热至液态状态的石蜡填充砂浆试块和容纳盒主体6以及封板7之间的缝隙；等待石蜡降温至固态再将顶盖和试块容纳盒通过凹形台阶5和凸形台阶9连接为一整体；利用玻璃胶密封顶盖和试块容纳盒之间的缝隙；等待玻璃胶固化之后，将顶盖以及试块容纳盒置于水箱主体10内，往水箱主体10内注水直至水箱主体10内水位达到出水口11；打开水源，将水通过与进水口4相连的软管注入试块容纳盒内直至达到设计水位后关闭水源。记录t1时刻的水头高度h1和t2时刻的水头高度h2，如图5所示，根据式(1)计算出砂浆试块的渗透系数k。
式中：
L——试块的高度；
A1——细水管1内面积；
A2——试块截面积；
t1,h1——第一次记录的时间以及此时的水位高度；
t2,h2——第二次记录的时间以及此时的水位高度。
这样，一组实验完成，重复以上过程若干次，取算数平均数。
试验完成后将顶盖和试块容纳盒取出，擦干并分离顶盖和试块容纳盒，将试块容纳盒加热至80℃，等待固态石蜡变成液态将试块取出，收集液态石蜡，将试块容纳盒擦拭干净用于下次试验。
Claims (4)
1.一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，其特征在于，包括顶盖、试块容纳盒和恒水位水箱；所述顶盖由细水管(1)、锥形过渡段(2)和顶盖空腔(3)组成；所述细水管(1)为标有刻度空心方管，通过AB胶与锥形过渡段(2)连接；所述锥形过渡段(2)为四块梯形有机玻璃板通过AB胶拼接而成，并与顶盖空腔(3)粘接；所述顶盖空腔(3)为四块正方形有机玻璃板通过AB胶互相胶结而成；所述顶盖空腔(3)的一个侧面上设有进水口(4)；所述试块容纳盒由容纳盒主体(6)、封板(7)和透水石(8)组成；所述容纳盒主体(6)由三块正方形铝合金板通过螺栓紧密拼接；所述封板(7)材质为铝合金，其形状和容纳盒主体(6)铝合金板一致，通过玻璃胶和容纳盒主体(6)相连接；所述透水石(8)平置于容纳盒主体(6)底部；所述恒水位水箱由水箱主体(10)和盛水皿(12)组成，所述水箱主体(10)为五块有机玻璃板粘接的无顶容器，用于放置试块容纳盒；所述水箱主体(10)的一个侧面的顶部设有出水口(11)；所述盛水皿(12)位于出水口(11)下方，用于收集溢出水。
2.根据权利要求1所述的一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，其特征在于，所述进水口(4)位于顶盖空腔(3)的一个侧面的中央，该侧面中央开有通孔，用于安装进出水阀门，进出水阀门通过软管和水源相连接。
3.根据权利要求1所述的一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，其特征在于，所述顶盖空腔(3)的有机玻璃板底部车有凹形台阶(5)；所述容纳盒主体(6)以及封板(7)的顶部车有凸形台阶(9)；所述顶盖空腔(3)通过凹形台阶(5)和凸形台阶(9)的配合稳定在容纳盒主体(6)以及封板(7)上，顶盖空腔(3)、容纳盒主体(6)、封板(7)三者之间的缝隙采用玻璃胶密封。
4.根据权利要求1所述的一种简易砂浆试块渗透系数测试仪，其特征在于，所述容纳盒主体(6)内的透水石(8)上放置砂浆试块，砂浆试块与容纳盒主体(6)以及封板(7)之间的缝隙采用液态石蜡密封。
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