CN206208709U

CN206208709U - 一种透水混凝土透水系数的检测装置

Info

Publication number: CN206208709U
Application number: CN201621178350.8U
Authority: CN
Inventors: 张昌稳; 唐方宇; 张恒春; 季锡贤; 吴小强
Original assignee: In Construction Of Long (fuzhou) Commodity Concrete Co; Zhongjian Commercial Concrete (fujian) Co Ltd
Current assignee: In Construction Of Long (fuzhou) Commodity Concrete Co; Zhongjian Commercial Concrete (fujian) Co Ltd; China Construction Ready Mixed Concrete Fujian Co Ltd
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2026-10-27

Abstract

一种透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：包括透水筒、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、超声波液位差计、第一液位传感器、第二液位传感器、注水系统、溢水槽、溢流口、秒表计时器、量筒、支架、卡箍和密封圈。本实用新型配备秒表计时器和超声波液位差计用于自动读取液位差信息和液位变化的时间信息，将秒表计时器与超声波液位差计相连，同步记录液位差信息和液位变化的时间信息，采用密封圈和卡箍的密封措施，保证试件与透水筒的紧密连接，防止水从试件和透水筒的间隙处流出，具有自动化程度高、数据时效性好、试验结果准确的特点。

Description

一种透水混凝土透水系数的检测装置

技术领域

本实用新型涉及建筑材料性能测试领域，具体涉及一种测试透水混凝土透水系数的检测装置。

背景技术

透水混凝土是指由水泥、粗骨料、水以及适量外加剂拌制而成的多孔混凝土，又称为无砂混凝土；它是由一层水泥浆体包裹粗骨料而形成的混凝土，这种混凝土具有良好的透水、透气、重量轻等优点，因此近年来，透水混凝土广泛应用在停车场、人行道、公园小径等城市路面上；有效减少了城市积水，防止市区内涝；另外，透水混凝土良好的透气性和透水性能可以有效降低路面表层温度，减缓城市热岛效应，有效调节城市生态平衡，达到可持续发展的目的。

透水混凝土的三个重要指标分别是：透水系数、强度以及孔隙率，其中决定透水混凝土性能最重要的指标是透水系数，专利CN202204756透水混凝土透水系数检测仪是按照《路面砖和透水路面板》中规定的透水系数试验装置改装的，主要用于室外透水路面透水系数的检测，该检测装置结构简单，密封性良好；但由于该装置是固定水压式结构，因此对透水试件的性能要求比较高；当使用透水性能好的试件检测时，其测试结果比较准确，当使用透水性能差的试件检测时，其测试结果误差较大，而且该检测装置主要用于室外，不能对整体透水混凝土试件进行检测，因此适用性不广；专利CN201993302一种透水性水泥混凝土透水系数测定仪，该测定装置主要包括：上下两节的储水器、带软管的溢水口以及量筒，下节储水器安装有透水混凝土试件，水从上节储水器的上口注入，通过调节软管的高度可以得到不同流量下的透水系数，该装置结构简单，操作方便，但是对试件透水性能要求比较高，而且密封性不好，故检测结果的准确性不高。专利CN201331482Y透水性混凝土透水系数检测装置，该检测装置主要包括：计量筒体，储水器，试件夹持支撑机构，该装置的测定计量筒体横截面积等于待测透水性混凝土试件的横截面积，在测定计量筒体从下端面到筒体上部的一定距离内带有透明水位下降刻度尺，计量筒体安放在待测透水混凝土试件上，试件左右两面被夹持支撑机构的夹持板夹持固定；该装置密封性良好，而且可以直观观察到液位下降信息，但是该装置需要人为观测液位差高度变化，检测结果误差大，液位差信息和秒表计时器的记录时间很难同步，影响测试结果的准确性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对以上透水系数检测装置存在检测结果误差大，液位差信息和秒表计时器的记录时间难以同步记录的问题，提供一种透水混凝土透水系数的检测装置，可以自动同步记录液位差刻度和液位变化时间，具备良好的密封性能，实验结果准确性高。

本实用新型采用的技术方案是：

一种透水混凝土透水系数的检测装置，包括：透水筒、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、超声波液位差计、第一液位传感器、第二液位传感器、注水系统、溢水槽、溢流口、秒表计时器、量筒、支架、卡箍和密封圈，所述超声波液位差计、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管安装在透水筒的外壁上，超声波液位差计通过导线和第一液位传感器、第二液位传感器相连，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上的安装高度不同，第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀分别安装在第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管上；透水筒11的下端通过支架13安装在溢水槽14内，使用时透水混凝土试件安装在透水筒11的下端与支架13之间，透水筒11的下端外侧和透水混凝土试件的上端外侧处套装有密封圈18，透水混凝土试件的下端外侧与支架13的上端外侧处套装有密封圈18，密封圈的外围卡有卡箍；注水系统通过透水筒上端的开口往透水筒注水，溢流口连接在溢水槽外壁，量筒设置在溢流口下方，秒表计时器通过导线与超声波液位差计相连，同步记录液位差信息和液位变化时间。

按上述方案，所述透水筒为长方体形，透水筒的外表面长×宽×高尺寸为150.2mm×150.2mm×600mm，透水筒壁厚是5mm，透水筒上下两端开口。

按上述方案，所述溢水槽为圆柱体形，溢水槽的外径为350mm，溢水槽高度为280mm，溢水槽的厚度是5mm，溢水槽上端开口。

按上述方案，所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上依次从上往下安装，第一溢流管的出水口距透水筒顶部的距离是100mm，第一溢流管和第二溢流管之间的高度差、第二溢流管和第三溢流管之间的高度差均为80mm；第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管分布在透水筒外壁三个不同的侧面。

按上述方案，所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管均呈弯壶嘴形，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管外径均为15mm，壁厚均为2mm；所述第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀均是公称通径为15mm的两通阀。

按上述方案，所述超声波液位差计安装在透水筒外壁与上筒口垂直距离为20mm处，所述第一液位传感器固定在与透水筒任意一侧内壁水平距离为30mm、与第一溢流管往上的垂直距离为30mm处；第二液位传感器固定在与溢水槽内壁水平距离为30mm、与溢水槽顶部往下的垂直距离为30mm处。

按上述方案，所述溢流口距离透水筒第三溢流管往下的垂直距离是140mm。

按上述方案，所述超声波液位差计是长方体形，其外表面的长×宽×高尺寸为185mm×265mm×30mm。

本实用新型的有益效果在于：

1.自动化程度高，本实用新型配备秒表计时器和超声波液位差计，自动读取液位差信息和液位变化的时间信息，自动化程度高；

1.数据时效性好，秒表计时器与超声波液位差计相连，同步记录液位差信息和液位变化的时间信息，数据时效性高，降低人工读数误差；

2.试验结果准确，本实用新型采用密封圈加方形卡箍的密封措施，保证试件与透水筒的紧密连接，防止水从试件和透水筒的间隙处流出，保证试验结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型一种透水混凝土透水系数的检测装置主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

其中：1-注水系统，2-第一溢流管，3-第一截止阀，4-第二溢流管，5-第二截止阀，6-第三溢流管，7-第三截止阀，8-超声波液位差计，9-第一液位传感器，10-第二液位传感器，11-透水筒，12-卡箍，13-支架，14-溢水槽，15-溢流口，16-量筒，17-秒表计时器，18-密封圈。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地解释说明。

如图1～3所示的一种透水混凝土透水系数的检测装置，该检测装置包括：注水系统1、第一溢流管2、第一截止阀3、第二溢流管4、第二截止阀5、第三溢流管6、第三截止阀7、超声波液位差计8、第一液位传感器9、第二液位传感器10、透水筒11、卡箍12、支架13、溢水槽14、溢流口15、量筒16、秒表计时器17、密封圈18。超声波液位差计8、第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6安装在透水筒11的外壁上，第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6分别与透水筒11的内腔相通，超声波液位差计8通过导线和第一液位传感器9、第二液位传感器10相连，第一液位传感器9位于透水筒11内，第二液位传感器10位于溢水槽14内；第一液位传感器9、第二液位传感器10用于接收两液面的液位高度信息，液位高度信息通过超声波液位差计8换算成液位高度差输出在LCD显示屏上，第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6在透水筒外壁上的安装的高度不同，第一截止阀3、第二截止阀5、第三截止阀7分别安装在第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6上，第一截止阀3、第二截止阀5、第三截止阀7便于操作者控制水流；透水筒11的下端通过支架13安装在溢水槽14内，使用时透水混凝土试件安装在透水筒11的下端与支架13之间，支架13位于溢水槽14内，透水筒11的下端外侧和透水混凝土试件的上端外侧处套装有密封圈18，透水混凝土试件的下端外侧与支架13的上端外侧处套装有密封圈18，卡箍12箍紧在密封圈18的外围，注水系统1通过透水筒11上端的开口往透水筒11注水，溢流口15连接在溢水槽14外壁，量筒16设置在溢流口15下方，量筒的容积是2000mL，用于量取溢流量，秒表计时器17通过导线与超声波液位差计8相连，秒表计时器17的精度为0.01s，同步记录液位差信息和液位变化时间并显示在LCD显示屏上。

透水筒为长方体形，透水筒的外表面长×宽×高尺寸为150.2mm×150.2mm×600mm，透水筒壁厚是5mm，透水筒上下两端开口；溢水槽14为圆柱体形，溢水槽的外径为350mm，溢水槽高度为280mm，溢水槽的厚度是5mm，溢水槽上端开口，透水筒和溢水槽均采用透明有机玻璃制成。

第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上依次从上往下安装，第一溢流管的出水口距透水筒顶部的距离是100mm，第一溢流管和第二溢流管之间的高度差、第二溢流管和第三溢流管之间的高度差均为80mm；第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管分布在透水筒外壁三个不同的侧面。

第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管均呈弯壶嘴形，管外径都是15mm，壁厚均为2mm，均采用透明有机玻璃制成。

第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀均是公称通径为15mm的塑料两通阀。

超声波液位差计安装在透水筒外壁与上筒口垂直距离20mm的位置，第一液位传感器固定在与透水筒任意一侧内壁水平距离为30mm、与第一溢流管往上垂直距离为30mm处；第二液位传感器固定在与溢水槽内壁水平距离为30mm、与溢水槽顶部往下垂直距离为30mm处。

溢流口距离透水筒第三溢流管往下的垂直距离是140mm。

超声波液位差计是长方体形，其外表面的长×宽×高尺寸为185mm×265mm×30mm。

本实施例所用透水混凝土试件满足GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的规定，制作的透水混凝土试件需养护至测试龄期，试件尺寸为150mm×150mm×150mm。透水混凝土试件四周侧面涂抹环氧树脂密封处理，套装在透水筒的底部；密封圈环绕在透水筒外侧、试件的上下两端面处，然后利用卡箍箍紧在密封圈处，方形卡箍螺栓的紧固扭矩是42N.m。

具体测试步骤为：

（1）将养护至规定龄期的透水混凝土试件表面清理干净；

（2）将透水混凝土试件用清水充分润湿，使其达到饱和面干状态；

（3）将透水混凝土试件四周侧面涂抹环氧树脂密封处理，套装在透水筒11的底部，并用环氧树脂密封连接处，然后将密封圈18箍紧在透水筒11的外部、试件上下两端面处，最后将卡箍12旋紧在密封圈18上，防止测试时水从试件与筒壁的间隙处流出；

（4）将安装好试件的透水筒11放置在支架13上，再一起放入溢水槽14内；

（5）关闭第二截止阀5和第三截止阀7，打开第一截止阀3，打开注水系统1，向透水筒11内注水，当第一溢流管2中有水流出，溢水槽14对应的溢流口15中有水流出并趋于稳定时，调整进水量，使透水筒11保持一定的水位（约300mm），待第一溢流管2和溢流口15的流出水量均稳定后，关闭注水系统1，按下超声波液位差计8的开始键，超声波液位差计8和秒表计时器17同时工作，并用量筒16从溢流口15处接水，待透水筒11中液位下降到第二溢流管4的出水口处时，停止超声波液位差计8和秒表计时器17，移出量筒16，读出这段时间内的流出水量Q、液位差值H以及时间t，并采用下列公式计算出透水系数k_τ；

透水系数的计算公式是：

式中k_τ——透水系数（mm²/s）；

H——水位下降高度（mm）；

T——时间（s）；

其中，k_τ为透水系数。

（6）打开第二截止阀5，关闭第一截止阀3和第三截止阀7，打开注水系统1向透水筒11中注水，等第二溢流管4以及溢水槽14的溢流口15中有水流出时，调整进水量，使透水筒11保持一定的水位（约220mm），待流出水量稳定后，关闭注水系统1，按下超声波液位差计8的开始键，同时用量筒16从溢水槽14的溢流口15处接水，经过一段时间，当透水筒11中液位下降至第三溢流管6的出水口处时，按下超声波液位差计8的停止键，移出量筒16，读出这段时间内的流出水量Q₁、液位差值H₁以及时间t₁；按照公式（1）计算透水系数k_τ1；

（7）同理，打开第三截止阀7，关闭第一截止阀3和第二截止阀5，打开注水系统1向透水筒11中注水，等第三溢流管6以及溢水槽14的溢流口15中有水流出时，调整进水量，使透水筒11保持一定的水位（约140mm），待流出水量稳定后，关闭注水系统1，打开超声波液位差计8和秒表计时器17，同时用量筒16从溢水槽14的溢流口15处接水，经过一定时间，当透水筒11中液位下降至溢水槽14内液位时，按下超声波液位差计8的停止键，移出量筒16，读出这段时间内的流出水量Q₂、液位差值H₂以及时间t₂，按照公式（1）计算透水系数k_τ2；

（8）记录三次透水系数k_τ、k_τ1、k_τ2，采用下列公式计算出最终透水系数结果：

计算出的结果作为该试件的透水系数测试值，测试值精确至0.1mm²/s。

（9）本实用新型所述具体实施方式并不是对本实用新型的限定范围，本领域的相关人员完全可以在说明书的指引下进行修改、多样变更。本实用新型的保护范围并不限于说明书的内容，凡是与本实用新型权利要求中内容及相关思想等同的均应属于保护范围。

Claims

1.一种透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：包括透水筒、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、超声波液位差计、第一液位传感器、第二液位传感器、注水系统、溢水槽、溢流口、秒表计时器、量筒、支架、卡箍和密封圈，所述超声波液位差计、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管安装在透水筒的外壁上，超声波液位差计通过导线和第一液位传感器、第二液位传感器相连，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上的安装高度不同，第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀分别安装在第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管上；透水筒11的下端通过支架13安装在溢水槽14内，使用时透水混凝土试件安装在透水筒11的下端与支架13之间，透水筒11的下端外侧和透水混凝土试件的上端外侧处套装有密封圈18，透水混凝土试件的下端外侧与支架13的上端外侧处套装有密封圈18，密封圈的外围卡有卡箍；注水系统通过透水筒上端的开口往透水筒注水，溢流口连接在溢水槽外壁，量筒设置在溢流口下方，秒表计时器通过导线与超声波液位差计相连，同步记录液位差信息和液位变化时间。

2.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述透水筒为长方体形，透水筒的外表面长×宽×高尺寸为150.2mm×150.2mm×600mm，透水筒壁厚是5mm，透水筒上下两端开口。

3.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述溢水槽为圆柱体形，溢水槽的外径为350mm，溢水槽高度为280mm，溢水槽的厚度是5mm，溢水槽上端开口。

4.根据权利要求2所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上依次从上往下安装，第一溢流管的出水口距透水筒顶部的距离是100mm，第一溢流管和第二溢流管之间的高度差、第二溢流管和第三溢流管之间的高度差均为80mm；第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管分布在透水筒外壁三个不同的侧面。

5.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管均呈弯壶嘴形，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管外径均为15mm，壁厚均为2mm；所述第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀均是公称通径为15mm的两通阀。

6.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述超声波液位差计安装在透水筒外壁与上筒口垂直距离为20mm处，所述第一液位传感器固定在与透水筒任意一侧内壁水平距离为30mm、与第一溢流管往上的垂直距离为30mm处；第二液位传感器固定在与溢水槽内壁水平距离为30mm、与溢水槽顶部往下的垂直距离为30mm处。

7.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述溢流口距离透水筒第三溢流管往下的垂直距离是140mm。

8.根据权利要求1所述的透水混凝土透水系数的检测装置，其特征在于：所述超声波液位差计是长方体形，其外表面的长×宽×高尺寸为185mm×265mm×30mm。