CN208736781U - 一种无侧限气体渗透率测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种渗透率测试装置，特别涉及一种无侧限气体渗透率测试装置，包括测试样本和用于放置测试样本的密封室，测试样本一侧连通有进气管道，测试样本的另一侧连通有出气管道，密封室内填充有用于密封测试样本的密封介质，进气管道连接缓冲气罐，缓冲气罐通过中间管道连接有储气罐，进气管道上设有压力测试装置，出气管道上设有流量测试装置，本实用新型的无侧限气体渗透率测试装置利用环氧树脂的高粘聚性和极低渗透性，确保测试样本渗透测试过程中的密封性问题，从而能够测试出混凝土等样本在无侧限状态下的气体渗透性。

Description

一种无侧限气体渗透率测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种渗透率测试装置，特别涉及一种无侧限气体渗透率测试装置。

背景技术

混凝土等材料的气体渗透性是由其内部孔隙特征决定的，是混凝土耐久性的基本特征和重要指标。目前，我国已经开始展开对混凝土气体渗透性测试的研究，但是国家尚未出台相关标准。目前，国际和国内均已经开展混凝土气体渗透性的测试，其中混凝土的现场粗略测试主要采用英国的Autoclam方法，而混凝土的实验室精确测试主要采用“假”三轴仪来进行测试。混凝土实验室采用的“假”三轴仪，即采用三轴仪为混凝土提供围压，保证气体渗透测试过程中的密封性，确保测试中气体从混凝土一侧进入，另一测流出。这种三轴仪提供围压的方式，要求气体渗透压强要小于围压压强，即围压需要达到一个较大的数值。然而，混凝土在应用过程中较少处于一个完全压力的状态，围压的施加也容易导致混凝土内部孔隙的压缩和裂隙的闭合，导致混凝土的气体渗透性被低估，进而不能够模拟测试出混凝土在现实情况中的真实渗透特性，专利号为CN106290104A的专利公开了一种无围压渗透率测试装置，需要额外的密封结构，结构较为复杂。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的无围压渗透率测试装置结构复杂的缺陷，本实用新型提供一种结构简单，便于操作的无侧限气体渗透率测试装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无侧限气体渗透率测试装置，包括测试样本，所述的测试样本一侧连通有进气管道，所述的测试样本的另一侧连通有出气管道，所述的测试样本周围设有用于密封测试样本的密封介质，所述的进气管道连接缓冲气罐，缓冲气罐通过中间管道连接有储气罐，所述的进气管道上设有压力测试装置，所述的出气管道上设有流量测试装置。

进一步的，所述的测试样本一侧贴有第一气体分散片，另一侧贴有第二气体分散片，所述的进气管道与第一气体分散片连接，所述的出气管道和第二气体分散片连接。第一气体分散片和第二气体分散片的作用是将气体均匀的分散在测试样本的进气和出气的端面，使得测量更准确。

进一步的，所述的中间管道上设有第一开关，所述的进气管道设有第二开关。第一开关和第二开关均为阀门。

进一步的，所述的测试装置还包括用于承装密封介质的密封室。

优选的，所述的密封介质为密封树脂。具体的，密封树脂材料为环氧树脂。

进一步的，所述的密封室上端开口，所述的密封树脂熔融后灌入密封室，密封树脂将测试样本、第一气体分散片、第二气体分散片、进气管道靠近第一气体分散片的部分段和出气管道靠近第二气体分散片的部分段包裹在内。

进一步的，所述的压力测试装置为压力表，所述的流量测试装置为流量计。

有益效果:本实用新型的无侧限气体渗透率测试装置利用环氧树脂的高粘聚性和极低渗透性，确保测试样本渗透测试过程中的密封性问题，从而能够测试出混凝土等样本在无侧限状态下的气体渗透性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的一种无侧限气体渗透率测试装置的结构简图。

其中，1、测试样本，2、密封室，3、进气管道，4、出气管道，5、密封树脂，6、缓冲气罐，7、中间管道，8、储气罐，9、压力表，10、流量计，11、第一气体分散片，12、第二气体分散片，13、第一开关，14、第二开关。

具体实施方式

如图1，一种无侧限气体渗透率测试装置，包括测试样本1，本实施例中，测试样本1为混凝土样本，也可以是其他样本，测试样本1一侧连通有进气管道3，测试样本1的另一侧连通有出气管道4，测试样本1周围设有用于密封测试样本1的密封介质，所述的测试装置还包括用于承装密封介质的密封室2，进气管道3连接缓冲气罐6，缓冲气罐6通过中间管道7连接有储气罐8，进气管道3上设有压力测试装置，出气管道4上设有流量测试装置。本实用新型中，压力测试装置为压力表9，流量测试装置为流量计10。

测试样本1一侧贴有第一气体分散片11，另一侧贴有第二气体分散片12，进气管道3与第一气体分散片11连接，出气管道4和第二气体分散片12连接。

中间管道7上设有第一开关13，进气管道3设有第二开关14。

本实施例中，密封介质为密封树脂5，具体的，密封树脂5材料为环氧树脂。密封室2上端开口，密封树脂5熔融后灌入密封室2，密封树脂5将测试样本1、第一气体分散片11、第二气体分散片12、进气管道3靠近第一气体分散片11的部分段和出气管道4靠近第二气体分散片12的部分段包裹在内。密封室2由密封室壳体合围形成，密封室2可以是圆柱体形状，也可以是长方体或正方体形状。

本实用新型的测试原理基于达西定律：

其中，Qx是任意位置处的流量；A为圆柱形试件的截面面积；kx为任意位置处的气体渗透率；dP(x)/dx是任意位置处的压力差值；µ为液体粘度系数。

本实用新型的无侧限气体渗透率测试装置的测试步骤如下：

（1）采用游标卡尺测量测试样本1的直径d，高度h；

（2）将测试样本1与第一气体分散片11、第二气体分散片12贴合后，同时将进气管道3拧入第一气体分散片11的螺丝孔，将出气管道4拧入第二气体分散片12的螺丝孔，最后将熔融的密封树脂5灌入密封室2，待密封树脂5固化；

（3）连接气体管路，安装流量计10；

（4）打开第一开关13，向缓冲气罐6充入气体，通过压力表9读取气体压力，并将气体压力控制在P1左右；

（5）打开第二开关14，进行气体渗透试验，并读取流量计10读数；

（6）待流量计10读数稳定后，同时读取流量计10读数Q1和压力表9读数P2。

在此试样中，气体压力在压差的作用下并非均匀分布，其分布函数为：

其中，P进为进气管道3的气压；P出为出气管道4的气压。由于P进=P2，P出=P0为大气压强，故气体压力分布函数为：

根据达西定律，可以计算测试样本1的气体渗透率k为:

由于流量计10测试处x=h，可得测试样本1的气体渗透率k为：

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:包括测试样本（1），所述的测试样本（1）一侧连通有进气管道（3），所述的测试样本（1）的另一侧连通有出气管道（4），所述的测试样本（1）周围设有用于密封测试样本（1）的密封介质，所述的进气管道（3）连接缓冲气罐（6），缓冲气罐（6）通过中间管道（7）连接有储气罐（8），所述的进气管道（3）上设有压力测试装置，所述的出气管道（4）上设有流量测试装置。

2.根据权利要求1所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的测试样本（1）一侧贴有第一气体分散片（11），另一侧贴有第二气体分散片（12），所述的进气管道（3）与第一气体分散片（11）连接，所述的出气管道（4）和第二气体分散片（12）连接。

3.根据权利要求1所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的中间管道（7）上设有第一开关（13），所述的进气管道（3）设有第二开关（14）。

4.根据权利要求2所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的测试装置还包括用于承装密封介质的密封室（2）。

5.根据权利要求4所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的密封介质为密封树脂（5）。

6.根据权利要求5所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的密封室（2）上端开口，所述的密封树脂（5）熔融后灌入密封室（2），密封树脂（5）将测试样本（1）、第一气体分散片（11）、第二气体分散片（12）、进气管道（3）靠近第一气体分散片（11）的部分段和出气管道（4）靠近第二气体分散片（12）的部分段包裹在内。

7.根据权利要求1所述的一种无侧限气体渗透率测试装置，其特征在于:所述的压力测试装置为压力表（9），所述的流量测试装置为流量计（10）。