CN110595978A - 混凝土抗渗性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土抗渗性能试验装置，包括具有中心通孔的试件密封筒、密封底座、渗水检测组件、橡胶密封套，密封底座上设有试验水注水孔，试件密封筒的侧壁上设有密封水注水孔，其特征是：渗水检测组件通过连接板设置于上试件密封筒上表面的中心部位，解决了现有技术试验精度低、会产生较大试验误差的问题；试件密封筒包括筒体、上压圈和下压圈，密封底座与下压圈之间设置第一密封圈，筒体内设有密封圈骨架，橡胶密封套扣合在密封圈骨架上，上压圈和下压圈将橡胶密封套压紧在密封圈骨架的上端面和下端面上，密封圈骨架内侧壁的形状与试件外侧壁的形状相适配，可以使橡胶密封套更好地贴服在试件的外侧壁上，提高密封效果。

Description

混凝土抗渗性能试验装置

技术领域

本发明涉及混凝土质量检测技术领域，特别涉及一种用于混凝土抗渗性试验的检测装置。

背景技术

混凝土是在建筑中被广泛使用的人工石材，混凝土的抗渗性能是评价混凝土质量好坏和耐久性的重要指标，也是各工程质监站严格混凝土质量控制的必检指标。混凝土具有抗渗要求的工程：如水工、港工、路桥工程、地下结构工程等。所谓抗渗性能是指构筑物所使用的材料能抵抗水和/或其他液体（轻油、重油）介质在压力作用下渗透的性能。

混凝土抗渗仪是用于检测混凝土硬化后的防水性能以及测定其抗渗标号的仪器，是混凝土预混企业、建筑工程质量检测实验室必备的测量仪器。混凝土抗渗仪利用密封容器内压力处处相等的原理，以水泵对整个系统输压，通过管道与压力容器，控制阀，试模座等连接，压力由水泵输出进入压力容器，然后输送到各试件系统进行加载试验，并通过压力仪表及控制器对加压压力的大小进行控制，实现水压由下向上渗透进压装在试模中的试件，从而测定试件抗渗性能和计算其抗渗标号。

在进行混凝土抗渗性试验中，在正式加压试验前，需要将混凝土抗渗试件从养护室从取出，采用合适的密封方法将其压入试模内，CN 206920292 U就公开了一种混凝土抗渗性能试验装置，包括试件密封筒、密封底座、渗水检测组件、测试监控模块，试件密封筒为底部开口且具有容纳混凝土试块的空腔的圆柱体，密封底座设置在试件密封筒的底部开口处，以将试件密封筒密封，在密封底座上开设向试件密封筒的空腔内注入压力水的注水通孔，在试件密封筒的侧壁的内壁上设置橡胶密封套，橡胶密封套包括与试件密封筒的顶壁紧密配合的自密封弯折部，以通过自密封弯折部将试件密封筒的侧壁与顶壁之间密封，渗水检测组件设置在试件密封筒的顶部，并与试件密封筒的空腔连通，……渗水检测组件与测试监控模块电性连接，以通过渗水检测组件检测试件密封筒中的混凝土试块是否渗水，测试监控模块根据渗水检测组件检测的情况判断受检测的混凝土是否合格。密封底座的上表面上设置有凸台，凸台的形状与试件密封筒的底部开口相适配，密封底座上设置有注水通孔，以通过注水通孔向试件密封筒中注入的预定压力的水，进而对试件密封筒内的混凝土试块做抗渗性能试验。这种试验装置存在下述缺点,1、橡胶密封套的顶部仅设置一个向下的弯折部，试件密封筒的侧壁与顶壁之间密封效果不好，在试验过程中，随着试验水压不断增大，如果试件与试模之间没有密封好，水会从试件周边渗出，影响试验结果，需要重新密封进行试验；2、密封底座凸台的形状虽然与试件密封筒的底部开口相适配，但未设置密封圈，仅为硬性接触，密封效果不好；3、渗水检测组件设置在试件密封筒的顶部，偏离试件中心,试验精度低，尤其是试件内部组织不均匀从而使其渗透性有较大差异时，会产生较大的试验误差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种密封效果好、试验精度高的混凝土抗渗性能试验装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土抗渗性能试验装置，包括具有中心通孔的试件密封筒、密封底座、渗水检测组件、橡胶密封套，密封底座上设有试验水注水孔，试件密封筒的侧壁上设有密封水注水孔，其特征是：所述试件密封筒上表面的中心部位设置连接板，所述的渗水检测组件设置于连接板上；所述的试件密封筒包括筒体、上压圈和下压圈，所述密封底座设置在下压圈的底部开口处，密封底座与下压圈之间设置第一密封圈，所述的密封水注水孔设置在筒体上；筒体内设有密封圈骨架，所述的橡胶密封套扣合在密封圈骨架上，密封圈骨架上设有与密封水注水孔相对应的径向通孔，上压圈和下压圈将橡胶密封套压紧在密封圈骨架的上端面和下端面上。

上述混凝土抗渗性能试验装置中，所述密封底座的上表面上设置有凸台，凸台的外径与下压圈下部的内径相适配，下压圈下部的内侧壁上设有环形凹槽，所述的第一密封圈设置于环形凹槽内，第一密封圈的截面呈开口朝上的Y形或U形；通过采用上述技术方案,可以阻止从密封底座上的试验水注水孔注入的压力水从密封底座与下压圈之间泄露。

下压圈上部的内径与筒体的内径相等；

上压圈的下表面设有环形凸台，环形凸台的外径与筒体的内径相适配，环形凸台的内侧壁具有与试件的外侧壁相适配的形状，且环形凸台内侧壁的直径大于试件上部外侧壁的直径；

橡胶密封套的上端具有外翻凸缘和向下的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第一环形突出部，同样，橡胶密封套的下端具有外翻凸缘和向上的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第二环形突出部；

密封圈骨架的外径与下压圈上部的内径、筒体的内径相适配，密封圈骨架内侧壁的形状与试件外侧壁的形状相适配；密封圈骨架的上部设有上凸环和上凹槽，上凸环的尺寸与橡胶密封套上端的形状相适配，橡胶密封套扣合在密封圈骨架上后，橡胶密封套上端的第一环形突出部可嵌入上凹槽中；同样，密封圈骨架的下部设有下凸环和下凹槽，下凸环的尺寸与橡胶密封套下端的形状相适配，橡胶密封套扣合在密封圈骨架上后，橡胶密封套下端的第二环形突出部可嵌入下凹槽中。

通过采用上述技术方案, 橡胶密封套与密封圈骨架之间形成密封腔体，外界的压力提供机构提供的压力水通过设置在筒体上的密封水注水孔、密封圈骨架上的径向通孔注入橡胶密封套与密封圈骨架之间形成的密封腔体中，通过压力水的压力使得橡胶密封套与混凝土试块的侧面紧密接触，防止由密封底座上的试验水注水孔注入的压力水从试件的侧面到达混凝土试块的顶部；由于密封圈骨架内侧壁的形状与试件外侧壁的形状相适配，可以使橡胶密封套更好地贴服在试件的外侧壁上，提高密封效果。

上述混凝土抗渗性能试验装置中，所述的密封圈骨架上设有第一环形密封槽和第二环形密封槽，第一环形密封槽和第二环形密封槽分别位于所述径向通孔的上部和下部，第一环形密封槽和第二环形密封槽内设有密封圈。

通过采用上述技术方案, 可以防止由筒体上密封水注水孔注入的压力水从筒体与密封圈骨架之间泄漏。

上述混凝土抗渗性能试验装置中，所述的上压圈上设有第一竖向通孔,筒体上端面对应设有第一螺纹孔,第一固定螺栓穿过第一竖向通孔拧入第一螺纹孔,将上压圈与筒体固定在一起；所述的下压圈上设有第二竖向通孔,筒体下端面对应设有第二螺纹孔,第二固定螺栓穿过第二竖向通孔拧入第二螺纹孔,将下压圈与筒体固定在一起；

通过采用上述技术方案, 将上压圈、筒体与下压圈固定在一起，并将橡胶密封套压紧在密封圈骨架的上端面和下端面上，整体性好，使用方便。

上述混凝土抗渗性能试验装置中，所述密封圈骨架的外侧壁上与径向通孔相应的位置设置环形沟槽。

通过采用上述技术方案, 可以保证由筒体上密封水注水孔注入的压力水顺利进入密封圈骨架上的径向通孔，而不需要筒体上的密封水注水孔与密封圈骨架上的径向通孔必须保持一一对应、径向贯通，由筒体上密封水注水孔注入的压力水首先进入环形沟槽，再由环形沟槽进入径向通孔中。

上述混凝土抗渗性能试验装置中，所述连接板的中部设有有无试件检测装置，所述的渗水检测组件包括2个弹簧探针，2个弹簧探针对称设置于有无试件检测装置的两侧，连接板上设有直径大于弹簧探针最大外径的通孔，弹簧探针夹持在光轴固定环上，光轴固定环固定于连接板上；弹簧探针和有无试件检测装置的下部均位于试件密封筒的中心通孔中。

通过采用上述技术方案, 2套渗水检测组件对称设置于连接板上，连接板固定于试件密封筒上表面的中心部位，解决了现有技术中将渗水检测组件设置在试件密封筒的顶部，偏离试件中心而造成的试验精度低、会产生较大试验误差的问题。

进一步地，所述的有无试件检测装置为漫反射光电开关，连接板的中部设有安装通孔，漫反射光电开关自带外螺纹，漫反射光电开关插入安装通孔中，两个螺母与漫反射光电开关螺纹连接，将其夹持固定在连接板上，并可调节漫反射光电开关与试件上表面之间的距离。

漫反射式光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，通过采用上述技术方案，当向试件密封筒中装入试件时，试件的上表面将光电开关发射器发射的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号，使控制系统判断试件密封筒中已装入试件；同样，试件密封筒中未装入试件时，光电开关发射器发射的光线不能被反射到接收器，光电开关不能产生开关信号，控制系统判断试件密封筒中未装入试件，方便测试混凝土抗渗性能试验程序的顺利运行，并可防止误操作而发生事故，如试件密封筒中未装入试件而启动试验程序，压力水通过密封水注水孔注入橡胶密封套、密封圈骨架之间形成的密封腔体中，由于橡胶密封套的内侧壁没有试件依托，随着压力水的逐步注入，橡胶密封套的内侧壁向中心鼓起，最终被撑破。

本发明的有益效果：

1、密封底座与下压圈之间设置有密封圈,可以阻止从密封底座上的试验水注水孔注入的压力水从密封底座与下压圈之间泄漏。

2、密封圈骨架内侧壁的形状与试件外侧壁的形状相适配，外界的压力提供机构提供的压力水注入橡胶密封套与密封圈骨架之间形成的密封腔体中，可以使橡胶密封套更好地贴服在试件的外侧壁上，提高密封效果。

3、密封圈骨架上向上述密封腔体中注水的径向通孔的上部和下部均设置有环形密封槽和密封圈，可以防止由筒体上密封水注水孔注入的压力水从筒体与密封圈骨架之间泄漏，进一步提供密封效果。

4、上压圈、筒体与下压圈固定在一起，将橡胶密封套压紧在密封圈骨架的上端面和下端面上，整体性好，使用方便。

5、两套渗水检测组件对称设置于连接板上，连接板固定于试件密封筒上表面的中心部位，解决了现有技术中将渗水检测组件设置在试件密封筒的顶部，偏离试件中心二造成的试验精度低、会产生较大试验误差的问题。

6、连接板上设置有无试件检测装置，试件密封筒中未装入试件时，有无试件检测装置为控制系统提供未装入试件的信号，可防止误操作而发生事故，如试件密封筒中未装入试件而启动试验程序，压力水通过密封水注水孔注入橡胶密封套、密封圈骨架之间形成的密封腔体中，由于橡胶密封套的内侧壁没有试件依托，随着压力水的逐步注入，橡胶密封套的内侧壁向中心鼓起，最终被撑破。

附图说明

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明的主视示意图。

图3为本发明的俯视示意图。

图4为本发明的剖视示意图。

图5为图4中的A部放大示意图。

图6为图4中的B部放大示意图。

图7为图4中的C部放大示意图。

图中：1上压圈，1-1环形凸台；

2筒体；

3密封圈骨架，3-1上凸环，3-2上凹槽，3-3第一环形密封槽,3-4第二环形密封槽，3-5环形沟槽；

4密封圈；

5橡胶密封套，5-1第一环形突出部；

6下压圈，6-1环形凹槽；

7第一密封圈，8密封底座， 9试件, 10试验水注水孔，11漏水孔, 12密封水注水孔，13径向通孔，14连接板，15弹簧探针，16弹簧，17漫反射光电开关，18螺母，19光轴固定环，20第一固定螺栓，21第二固定螺栓，22第三固定螺栓。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图3，一种混凝土抗渗性能试验装置，包括测试模及预处理好的试件9，将测试模放在混凝土抗渗仪的试模固定台上，试模固定台下部设有水压提供机构，水压提供机构包括压力室，压力室通过管路与水箱相连，水箱与水泵相连，管路中设有阀门，阀门、水泵受控制器控制，压力室内的水通过管路提供给测试模；

参见图4，测试模包括具有中心通孔的试件密封筒、密封底座8、渗水检测组件、橡胶密封套5，试件密封筒包括筒体2、上压圈1和下压圈6，密封底座8设置在下压圈6的底部开口处，密封底座8的上表面上设置有凸台，凸台的外径与下压圈6下部的内径相适配，密封底座8上设有试验水注水孔10，下压圈6下部的内侧壁上设有环形凹槽6-1，环形凹槽6-1内设置第一密封圈7，将密封底座8与下压圈6之间相密封，可以防止从密封底座8上的试验水注水孔10注入的压力水从密封底座8与下压圈6之间泄露，第一密封圈7的截面呈开口朝上的Y形或U形；

下压圈6上部的内径与筒体2的内径相等；

上压圈1的下表面设有1-1环形凸台，1-1环形凸台的外径与筒体2的内径相适配，1-1环形凸台的内侧壁具有与试件9的外侧壁相适配的形状，且1-1环形凸台内侧壁的直径大于试件9上部外侧壁的直径；

参见图5、图6，橡胶密封套5的上端具有外翻凸缘和向下的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第一环形突出部5-1，同样，橡胶密封套5的下端具有外翻凸缘和向上的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第二环形突出部；

筒体2上设置密封水注水孔12，筒体2内设有密封圈骨架3，密封圈骨架3上设有与密封水注水孔12相对应的径向通孔13；密封圈骨架3的外径与下压圈6上部的内径、筒体2的内径相适配，密封圈骨架3内侧壁的形状与试件9外侧壁的形状相适配；密封圈骨架3的上部设有上凸环3-1和上凹槽3-2，上凸环3-1的尺寸与橡胶密封套5上端的形状相适配，橡胶密封套5扣合在密封圈骨架3上后，橡胶密封套5上端的第一环形突出部5-1可嵌入上凹槽3-2中；同样，密封圈骨架3的下部设有下凸环和下凹槽，下凸环的尺寸与橡胶密封套5下端的形状相适配，橡胶密封套5扣合在密封圈骨架3上后，橡胶密封套5下端的第二环形突出部可嵌入下凹槽中。

密封圈骨架3上设有第一环形密封槽3-3和第二环形密封槽3-4，第一环形密封槽3-3和第二环形密封槽3-4分别位于所述径向通孔13的上部和下部，第一环形密封槽3-3和第二环形密封槽3-4内设有密封圈4。密封圈骨架3的外侧壁上与径向通孔13相应的位置设置环形沟槽3-5。

参见图1、图4，上压圈1上设有第一竖向通孔,筒体2上端面对应设有第一螺纹孔,第一固定螺栓20穿过第一竖向通孔拧入第一螺纹孔,将上压圈1与筒体2固定在一起；所述的下压圈6上设有第二竖向通孔,筒体2下端面对应设有第二螺纹孔,第二固定螺栓21穿过第二竖向通孔拧入第二螺纹孔,将下压圈6与筒体2固定在一起；上压圈1和下压圈6将橡胶密封套5压紧在密封圈骨架3的上端面和下端面上。

参见图7，上压圈1具有中心通孔，连接板14通过第三固定螺栓22固定连接于上压圈1上表面的中心部位，即中心通孔的上方，连接板14的中部设有漫反射光电开关17，用于检测试件密封筒内有无试件，连接板14的中部设有安装通孔，漫反射光电开关17自带外螺纹，漫反射光电开关17插入安装通孔中，两个螺母18与漫反射光电开关17螺纹连接，将其夹持固定在连接板14上；渗水检测组件包括2个弹簧探针15，2个弹簧探针15对称设置于漫反射光电开关17的两侧，连接板14上设有直径大于弹簧探针15最大外径的通孔，弹簧探针15夹持在光轴固定环19上，光轴固定环19固定于连接板14上；弹簧探针15和漫反射光电开关17的下部均位于试件密封筒的中心通孔中。漫反射光电开关17、弹簧探针15均与控制系统相连接，2个弹簧探针15与控制系统形成试件渗水检测回路。

本实施例的工作过程如下：

1、将事先处理好的试件9放置于试模中，然后将试模放在混凝土抗渗仪的试模固定台上，当试件9放入筒体2的内部时，试件9的上表面将光电开关发射器发射的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号，使控制系统判断试件密封筒中已装入试件9，开启试验模式；同时，试件9的顶端与弹簧探针15的下端接触，并将弹簧探针15向上顶起，此时弹簧16处于压缩状态，这样即使不同试件9的形状略有差异，也可以保证弹簧探针15与试件9的顶端相接触；试模固定台下部设有水压提供机构，包括压力室，压力室通过管路与水箱相连，水箱与水泵相连，管路中设有阀门，阀门、水泵受控制器控制；水压提供机构的输水口与密封底座8上的试验水注水孔10、筒体2的侧壁上的密封水注水孔12相连接。

2、启动水泵，将水箱里的水压入压力室内，控制系统控制压力提供机构提供的压力水通过密封水注水孔12注入橡胶密封套5、密封圈骨架3之间形成的密封腔体中，通过压力水的压力使得橡胶密封套5 与试件9的侧面紧密接触，防止由密封底座8上的试验水注水孔10注入的压力水从试件9的侧面到达混凝土试块的顶部。

3、控制系统控制压力提供机构提供的压力水通过密封底座8上的试验水注水孔10注入试件密封筒，与试件9的下表面相接触，进而对试件密封筒内的试件9做抗渗性能试验；压力大小、加压时间根据试验规程设定，由控制器控制；

试验开始后的初期，当从密封底座8上的试验水注水孔10注入的水的压力大于试件9的抗渗压力时，在水压力的作用下水逐步向试件9上部渗透，在水没有完全渗透到试件9的上表面前， 2个弹簧探针15与控制系统形成试件渗水检测回路未导通。

待压力水经试件9自下而上渗透至上表面时，由于水的导电作用，2个弹簧探针15与控制系统形成试件渗水检测回路导通。通过采集试件渗水检测回路的接通状态，即可感应试件9的渗水状况，据此判断、记录试验进程。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本发明技术原理的前提下，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种混凝土抗渗性能试验装置，包括具有中心通孔的试件密封筒、密封底座、渗水检测组件、橡胶密封套，密封底座上设有试验水注水孔，试件密封筒的侧壁上设有密封水注水孔，其特征是：所述试件密封筒上表面的中心部位设置连接板，所述的渗水检测组件设置于连接板上；所述的试件密封筒包括筒体、上压圈和下压圈，所述密封底座设置在下压圈的底部开口处，密封底座与下压圈之间设置第一密封圈，所述的密封水注水孔设置在筒体上；筒体内设有密封圈骨架，所述的橡胶密封套扣合在密封圈骨架上，密封圈骨架上设有与密封水注水孔相对应的径向通孔，上压圈和下压圈将橡胶密封套压紧在密封圈骨架的上端面和下端面上。

2.如权利要求1所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述密封底座的上表面上设置有凸台，凸台的外径与下压圈下部的内径相适配，下压圈下部的内侧壁上设有环形凹槽，所述的第一密封圈设置于环形凹槽内，第一密封圈的截面呈开口朝上的Y形或U形；

下压圈上部的内径与筒体的内径相等；

上压圈的下表面设有环形凸台，环形凸台的外径与筒体的内径相适配，环形凸台的内侧壁具有与试件的外侧壁相适配的形状，且环形凸台内侧壁的直径大于试件上部外侧壁的直径；

橡胶密封套的上端具有外翻凸缘和向下的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第一环形突出部，同样，橡胶密封套的下端具有外翻凸缘和向上的弯折部，弯折部的末端向靠近试件密封筒的中轴线方向延伸出第二环形突出部；

密封圈骨架的外径与下压圈上部的内径、筒体的内径相适配，密封圈骨架内侧壁的形状与试件外侧壁的形状相适配；密封圈骨架的上部设有上凸环和上凹槽，上凸环的尺寸与橡胶密封套上端的形状相适配，橡胶密封套扣合在密封圈骨架上后，橡胶密封套上端的第一环形突出部可嵌入上凹槽中；同样，密封圈骨架的下部设有下凸环和下凹槽，下凸环的尺寸与橡胶密封套下端的形状相适配，橡胶密封套扣合在密封圈骨架上后，橡胶密封套下端的第二环形突出部可嵌入下凹槽中。

3.如权利要求2所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述的密封圈骨架上设有第一环形密封槽和第二环形密封槽，第一环形密封槽和第二环形密封槽分别位于所述径向通孔的上部和下部，第一环形密封槽和第二环形密封槽内设有密封圈。

4.如权利要求2所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述的上压圈上设有第一竖向通孔,筒体上端面对应设有第一螺纹孔,第一固定螺栓穿过第一竖向通孔拧入第一螺纹孔,将上压圈与筒体固定在一起；所述的下压圈上设有第二竖向通孔,筒体下端面对应设有第二螺纹孔,第二固定螺栓穿过第二竖向通孔拧入第二螺纹孔,将下压圈与筒体固定在一起。

5.如权利要求2所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述密封圈骨架的外侧壁上与径向通孔相应的位置设置环形沟槽。

6.如权利要求1所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述连接板的中部设有有无试件检测装置，所述的渗水检测组件包括2个弹簧探针，2个弹簧探针对称设置于有无试件检测装置的两侧，连接板上设有直径大于弹簧探针最大外径的通孔，弹簧探针夹持在光轴固定环上，光轴固定环固定于连接板上；弹簧探针和有无试件检测装置的下部均位于试件密封筒的中心通孔中。

7.如权利要求6所述混凝土抗渗性能试验装置，其特征是：所述的有无试件检测装置为漫反射光电开关，连接板的中部设有安装通孔，漫反射光电开关自带外螺纹，漫反射光电开关插入安装通孔中，两个螺母与漫反射光电开关螺纹连接，将其夹持固定在连接板上。