CN203720054U - 多孔植生混凝土透水性能测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多孔植生混凝土透水性能测定仪，它包括立柱、标尺、供水容器、进水管、顶帽、试件套筒、底座、排水管、排水容器，所述供水容器与进水管及顶帽相连，顶帽有进水孔；试件套筒自内壁翻折至两端的外壁上套置有橡胶套，起到固定密封作用；所述底座与排水管相连，底座上设有出水口；供水容器液面可通过与之连接的上滑动底板进行高度调节，用来提高或降低水的压差，使渗透试验的数据范围更广。本实用新型使试验操作更加灵活方便，能更准确的测量试件的渗透系数，并且可以随时拆取、测量。

Description

多孔植生混凝土透水性能测定仪

技术领域

本实用新型涉及的是一种测试技术领域的装置，特别是一种多孔植生混凝(植生型多孔混凝土)透水性能测定仪。

背景技术

我国是世界上生态环境问题最多、水土流失最严重的国家之一。近年来，国家的建设速度大幅增加，道路交通、矿山开采、大坝水库、河流运输的开发建设，带来了大量的坡面，随之而来的问题就是水土流失和地质灾害隐患。目前的护坡，按照功能分类，可分为两种：第一种为生态护坡，比如植生护坡和植物工程复合措施护坡等，适用于平缓稳定无滑动的边坡；第二种为普通护坡，大致可分为：刚性自重式挡土墙、柔性自重式挡土墙和锚拉式挡土墙。生态护坡应用较为广泛，但存在一定的局限性，其整体稳定性主要取决于植被根系对土壤的固土蓄水作用。

而蓄水作用主要通过渗透仪来检测渗水系数判定，目前，测试渗透系数的仪器，按照渗透试验原理的不同分为常水头渗透仪和变水头渗透仪两种。常水头渗透试验适用于渗透系数较大的砂类土等材料，多孔植生混凝土的渗透系数通常不低于0.5cm/s，因此可采用常水头法测定其渗透系数。关于多孔植生混凝土渗透系数的测定,目前尚无统一的试验方法,常见渗透仪主要用于土样渗透系数的测定。渗透系数是表征多孔混凝土排水性能最直接和有效的指标，现如今排水材料渗透系数的测定大多基于Darcy试验定律，多孔植生混凝土亦是如此。

通过调查研究发现，现有国内外所使用的常水头渗透仪均不同程度地存在以下问题：第一、试件的侧漏问题没有得到很好地解决，不能准确测定试件的渗水系数，且实际操作烦琐；第二、在测压管之间的压力差很小（水头差小于1mm）的情况下，采用普通的微差压计测量误差较大；第三、在进行渗透试验过程中，没有有效的方法使试件中存在的气泡排出，从而影响试验结果。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中的不足，提供一种结构设计合理、拆装方便、使用操作简单且密封性较好、测试数据准确，能有效解决现有常水头测试仪存在的不足之处的多孔植生混凝土透水性能测定仪。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多孔植生混凝土透水性能测定仪，包括固定装置，测试装置，以及对测试装置进行供水的供水装置和与所述测试装置相接的排水装置，待测试件为多孔植生混凝土圆柱体试件；

所述的固定装置包括两根立柱和与立柱底端固定连接的底板，两立柱之间横向设有能沿立柱轴向上下移动的上滑动底板和下滑动底板；

所述的测试装置包括能容置试件的试件套筒，试件套筒自内壁翻折至两端的外壁上套置有橡胶套，安装在试件套筒上方的顶帽和安装在试件套筒下方的底座，所述的顶帽上端设有进水口、下端设有出水口，且进水口与出水口连通，出水口与试件套筒连通；所述的底座包括可拆卸安装的上圆柱和下圆柱、且上圆柱的横截面小于下圆柱的横截面，上圆柱沿轴向设有若干透水孔，透水孔与下圆柱内部空腔连通，下圆柱的内部空腔与下圆柱侧壁设有第二止水阀的排水管连通，所述的下圆柱搁置于下滑动底板上；

所述的供水装置包括设有溢水口的透明有机玻璃供水容器，供水容器靠底部的侧壁上设有供水管，供水管上设有第一止水阀，供水管的底端与顶帽上端设有的进水口连通；所述的供水容器搁置于上滑动底板上；

所述的排水装置包括设有溢水口的排水容器，排水容器的上端与下圆柱侧壁的排水管连通；

还包括标尺，所述的标尺与底板固定连接。

本实用新型上述的结构简单、加工制作方便且投入成本低。测试过程，将试件置于试件套筒内用橡胶套套住，橡胶套尺寸小于试件尺寸解决了试件与侧壁间的密封问题，然后将翻折在试件套筒两端外壁上的橡胶套翻起分别套在顶帽和底座的上圆柱上，为了牢固起见还可用橡皮筋分别在顶帽和底座外侧绑扎一下，保证试件与顶帽和底座之间的密封作用，从而克服试件的侧漏问题，保证测定的准确度，不仅试件的密封方便，而且安装试件也方便。所述供水装置由上至下向所述测试装置内注水使水从顶帽中经试件再从底座中流出；底座与排水管连接通入排水容器，供水容器和底座分别所在的上滑动底板和下滑动底板可以上下移动，从而调节水位压差，保证渗透的压差足够。在架子立柱边有一根毫米级标尺，可以直接从上面读得供水容器和排水容器的液面高差。

作为优选，所述的顶帽直径100mm、高30mm，所述的试件套筒直径105mm、高70mm，用PVC管制成：所述底座的上圆柱直径100mm、高25mm，下圆柱直径250mm、高25mm。上述尺寸的设计可以保证整个测定仪的重量适中、且测定准确，更利于搬动灵活。

作为优选，所述的供水管和排水管内径大于10mm，该尺寸有利于压力的传递，减小压力损失。

作为优选，所述的试件套筒、顶帽和底座的横截面均为圆形，且试件顶帽和底座的横截面尺寸相同，试件套筒的尺寸略大于试件尺寸。本发明的底座设计为上小下大的两个圆柱构成，这是因为上部小主要考虑和试件同尺寸，下部大主要考虑底座内排水和密封性，外部有一个排水阀门要通入，要是直接上下同圆柱，内部的排水空间就小，影响测定准确性；此外，上述的机构稳定性更好。本实用新型的试件套筒、顶帽和底座的横截面均为圆形，该结构成膜方便，橡胶套是圆形的，圆形尺寸的密封性更好，且试件顶帽和底座的横截面尺寸相同，试件套筒的尺寸略大于试件尺寸。

作为优选，所述的试件套筒与进水容器、排水容器、底座、顶帽均采用拆卸分离式结构连接。

附图说明

图1为本实用新型多孔植生混凝(植生型多孔混凝土)透水性能测定仪的结构示意图。

图2为本实用新型底座的结构示意图。

图3为本实用新型底座剖视图结构示意图。

图4为本实用新型设有橡胶套的试件套筒结构示意图。

附图标记说明:1—供水容器；2-1—上滑动底板；2-2—下滑动底板；3—标尺；

4—立柱；4.1-底板，5—顶帽；6—试件套筒；6.1-橡胶套；7—底座；7.1-上圆柱；7.2-下圆柱；7.3-透水孔；8-1—第一止水阀；8-2—第二止水阀；9-供水管；10-排水管；11-排水容器。

实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-2所示，本实用新型一种多孔植生混凝土透水性能测定仪，包括固定装置，测试装置，以及对测试装置进行供水的供水装置和与所述测试装置相接的排水装置，待测试件为多孔植生混凝土圆柱体试件；

所述的固定装置包括两根立柱4和与立柱4底端固定连接的底板4.1，两立柱之间横向设有能沿立柱轴向上下移动的上滑动底板2-1和下滑动底板2-2；

所述的测试装置包括能容置试件的试件套筒6，试件套筒6自内壁翻折至两端的外壁上套置有橡胶套6.1，安装在试件套筒上方的顶帽5和安装在试件套筒下方的底座7，所述的顶帽5上端设有进水口、下端设有出水口，且进水口与出水口连通，出水口与试件套筒连通；所述的底座7包括可拆卸安装（如螺纹连接等）的上圆柱7.1和下圆柱7.2、且上圆柱7.1的横截面小于下圆柱7.2的横截面，上圆柱7.1沿轴向设有若干透水孔7.3，透水孔与下圆柱内部空腔连通，下圆柱的内部空腔与下圆柱侧壁设有第二止水阀8.2的排水管10连通，所述的下圆柱搁置于下滑动底板上；

所述的供水装置包括设有溢水口的透明有机玻璃供水容器1，供水容器1靠底部的侧壁上设有供水管9，供水管上设有第一止水阀8-1，供水管的底端与顶帽上端设有的进水口连通；所述的供水容器搁置于上滑动底板上；

所述的排水装置包括设有溢水口的排水容器11，排水容器11的上端与下圆柱侧壁的排水管10连通；

还包括标尺3，所述的标尺3与底板4.1固定连接。

本实施例各部件具体规格要求如下：

供水容器1：为了在试验过程中始终保持常水头，要有一个能使水面始终保持在同一平面的供水容器1，供水容器采用有机玻璃制成，有利于时刻观察水面高度，便于控制。

上滑动底板2-1、下滑动底板2-2采用普通铁板制成，上面涂防锈漆，两端由松紧螺丝固定在两根立柱4上面，根据需要还可沿着立柱竖向移动调节压力差。

标尺3：在边长15mm，高1.7米的方柱的一面上粘帖一段1.3m的毫米级卷尺,用以及时观察水位。

顶帽5：顶帽采用有机玻璃制成，顶帽顶端由进水管通入，顶帽底部有出水口。顶帽直径100mm，高30mm。

试件套筒6：试件套筒直径105mm，高70mm，用PVC管制成。

底座7：采用不锈钢加工而成，上圆柱直径100mm，高25mm下圆柱直径250mm，高25mm，上圆柱顶面有入水口，下圆柱侧面有出水口。

排水容器11：为了在试验过程中始终同一个液面高差，除了要有一个能使水面始终保持在同一平面的供水容器1，还需一个能使水面始终保持在同一平面的排水容器11。排水容器采用有机玻璃制成，有利于时刻观察水面高度，便于控制。

连接管：包括供水管9和排水管10，采用橡胶软管制成。采用橡胶管，内径大于10mm，有利于压力的传递，减小压力损失。

用上述测定仪测定渗透系数的具体操作步骤如下：

(1)准备工作：检查各种元件和仪器是否连接好，保证整个系统的密闭性；

(2)对供水水容器和排水容器注水到恒定位置并保持常水头（关闭第一、二止水阀）；

(3)将橡胶套（橡胶膜）从里向外套在试件套筒上（橡胶套是圆形套，长度根据试件长度而定），放入试件，再将橡胶套从套管上翻出，这样橡胶套就整个套住了试件，试件两头多出来的橡胶套分别套在顶帽和底座的上圆柱上，再用橡皮筋扎紧（类似土样三轴渗透的装样）；在试验时可用毛笔上下刷下气泡，就能把气泡排出。

(4)打开第一止水阀和第二止水阀，供水容器中持续注水，并保持恒定水位，注水一段时间，此时排水容器的溢水口的出水趋于稳定。

(5)待水流稳定后，用烧杯在规定时间内接取出水量，用电子天平测量接取的出水量的质量。

(6)测量水的温度，并做记录；

(7)重复（5）的步骤，读取并记录数据，取平均值；

(8)一组试验完毕，按照相反的程序取出试件，换上新的试件进行下一轮试验。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴。

Claims (5)

1.一种多孔植生混凝土透水性能测定仪，包括固定装置，测试装置，以及对测试装置进行供水的供水装置和与所述测试装置相接的排水装置，待测试件为多孔植生混凝土圆柱体试件，其特征在于：

所述的固定装置包括两根立柱（4）和与立柱（4）底端固定连接的底板（4.1），两立柱之间横向设有能沿立柱轴向上下移动的上滑动底板（2-1）和下滑动底板（2-2）；

所述的测试装置包括能容置待测试件的试件套筒（6），试件套筒（6）自内壁翻折至两端的外壁上套置有橡胶套（6.1），安装在试件套筒（6）上方的顶帽（5）和安装在试件套筒（6）下方的底座（7）；所述的顶帽（5）上端设有进水口、下端设有出水口，且进水口与出水口连通，出水口与试件套筒（6）连通；所述的底座（7）包括可拆卸安装的上圆柱（7.1）和下圆柱（7.2）、且上圆柱（7.1）的横截面小于下圆柱（7.2）的横截面，上圆柱（7.1）沿轴向设有若干透水孔（7.3），透水孔（7.3）与下圆柱（7.2）内部空腔连通，下圆柱（7.2）的内部空腔与下圆柱侧壁设有第二止水阀（8-2）的排水管（10）连通，所述的下圆柱（7.2）搁置于下滑动底板（2-2）上；

所述的供水装置包括设有溢水口的透明有机玻璃供水容器（1），供水容器（1）靠底部的侧壁上设有供水管（9），供水管（9）上设有第一止水阀（8-1），供水管（9）的底端与顶帽（5）上端设有的进水口连通；所述的供水容器（1）搁置于上滑动底板（2-1）上；

所述的排水装置包括设有溢水口的排水容器（11），排水容器（11）的上端与下圆柱侧壁的排水管（10）连通；

还包括标尺（3），所述的标尺（3）与底板（4.1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的多孔植生混凝土透水性能测定仪，其特征在于：所述的顶帽（5）的直径100mm、高30mm，所述的试件套筒（6）的直径105mm、高70mm：所述底座（7）的上圆柱直径100mm、高25mm，下圆柱直径250mm、高25mm。

3.根据权利要求1所述的多孔植生混凝土透水性能测定仪，其特征在于：所述的供水管（9）和排水管（10）内径大于10mm。

4.根据权利要求1所述的多孔植生混凝土透水性能测定仪，其特征在于：所述的试件套筒（6）、顶帽（5）和底座（7）的横截面均为圆形，且试件顶帽和底座的横截面尺寸相同，试件套筒的尺寸略大于试件尺寸。

5.根据权利要求1所述的多孔植生混凝土透水性能测定仪，其特征在于：所述的试件套筒（6）与进水容器（1）、排水容器（11）、底座（7）、顶帽（5）均采用拆卸分离式结构连接。