本发明涉及材料疏水性评价技术领域，尤其指用于混凝土表面疏水性评价的测量装置及其测量方法，特别指用于混凝土表面防腐技术对比试验的疏水性评价。
背景技术：
为提高混凝土结构耐久性，通常可以在材料层面、构件层面和/或结构层面采取各种设计和施工措施，其中混凝土表面防腐属于材料层面的一类经济而有效的防腐技术。
混凝土结构表面防腐技术主要依靠混凝土表面的隔绝层作为物理屏蔽，使得水分、氧气、氯离子、酸性气体等介质难以渗入混凝土保护层，阻塞电化学反应的离子迁移通道，从而延长混凝土结构寿命。实践表明，混凝土表面防腐技术的应用历史较长、范围较广、效果较好。
但是，由于混凝土结构表面防腐技术种类较多，仅按物理作用就可分为渗透型密封剂类、薄膜防护涂料类、厚膜阻隔涂层类等，有些以阻隔液体渗透和扩散为主，而有些还同时阻隔气体的渗透；有些属于孔疏水衬里机制，有些则为填充和阻塞孔隙机制，也有些仅是表面阻隔机制。因此，究竟选用哪种表面防腐方案，往往是混凝土工程耐久性设计过程中的令人纠结的难题，特别是针对一些处于特殊环境中的重要基础设施工程。
常规的方法是在同条件下模拟实际工程环境进行复杂的比对实验，对拟选的方案进行技术指标、施工操作、单次造价和全寿命成本进行比较。但是不同的技术方案，不管是常规防腐涂料、聚脲弹性体涂料、水泥基渗透结晶型涂料，还是氟硅系渗透型防护剂都对应各自不同的技术标准，因此实验得到的技术指标参数往往没有可比性。
由于众多的腐蚀因子都是以水为媒介透过混凝土表面进入混凝土中的，故而混凝土表面经过不同防腐处理后的疏水性是评价表面防腐性能的重要指标。混凝土表面的疏水性是混凝土耐久性的重要性质之一，它是由表面的化学成分和微观几何结构共同决定的。当液滴滴在混凝土水平表面上时，液滴与混凝土表面形成一定的角度而达到平衡，这个平衡角度通常称之为接触角，接触角用“θ”表示。θ的大小可以衡量该固体表面的浸润程度，θ越大则混凝土疏水性越好，其自清洁或易于清洗的效果越好，同时抑制腐蚀因子侵入的能力越强。
但对于混凝土工程来说，现有技术用接触角作为评价混凝土结构表面疏水性的指标较为单一，专用测试仪器不仅费用高，操作复杂，野外便携性不足，测量同一液滴旋转180度前后的接触角具有局限性，特别是对试样和实验环境有诸多限制，对不同表面防腐技术做不到实验条件的一致性和实验条件的针对性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，操作方便，实用性强，成本低的用于混凝土表面疏水性评价的测量装置及其测量方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
用于混凝土表面疏水性评价的测量装置，包括有底座，底座上轴向设置有进退螺旋导轨，进退螺旋导轨上设置有一升降支架，该升降支架的上端设置有载物台；底座的前端设置有前支架，前支架的端部固定有垂直调整支架，该垂直调整支架上设置有第一水平导轨，第一水平导轨上设置有垂直成像仪和至少一个螺旋进液器，底座的后端竖向设置有后支架，后支架上设置有第二水平导轨，该第二水平导轨上设置有水平成像仪。
优化的技术措施还包括：
上述的底座上设置有水平气泡仪。
上述的底座的底面四角分别设置有调平支撑脚。
上述的前支架的中部设置有led灯带。
上述的前支架呈倒l形结构。
上述的螺旋进液器的数目为二个，二个螺旋进液器分别设置于所述垂直成像仪的两侧。
上述的垂直成像仪和螺旋进液器上均设置有用于调节水平位置的旋钮。
用于混凝土表面疏水性评价的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一、将被测试件固定于载物台上，调节升降支架，使载物台的上表面与水平成像仪的水平中心线相平齐；
步骤二、用螺旋进液器在被测试件表面滴定量去离子水，待液珠达到静态平衡；
步骤三、在液珠旁放上水平标尺，利用垂直调整支架和第一水平导轨调节垂直成像仪的垂直位置和水平位置，调整到位后，用垂直成像仪拍摄液珠清晰的俯视照片，并导入电脑；
步骤四、在液珠旁放上垂直标尺，利用第二水平导轨调整水平成像仪的水平位置，调整到位后，用水平成像仪拍摄液珠清晰的侧视照片，并导入电脑；
步骤五、用autocad软件建立液珠模型，读取液珠的底面面积以及体积，得出液珠的绝对接触面积和残余绝对体积来评价被测试件的疏水性。
绝对接触面积的获得的具体步骤为：
打开autocad软件，进入autocad操作界面，鼠标左键点击工具栏中“插入”，再鼠标左键点击“光栅图像参照”，进入到“选择参照文件”操作界面，找到所需俯视照片并鼠标左键单击插入，并调整图片大小，直至比例因子为1为止；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“多段线”，进入多段线绘图功能，沿着液珠与试件表面接触边界不断地移动鼠标，每移动一段距离都要点击鼠标左键一次，直至形成一个闭合的多边形；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“面域”，弹出“选择对象框”，移动鼠标，使“选择对象框”选中多段线后单击鼠标左键再单击鼠标右键或单击enter，创建面域成功；
鼠标左键单击工具栏中“工具”，鼠标左键再单击“查询”，然后再单击“面域/质量特性”，弹出“选择对象框”，移动鼠标使“选择对象框”选中多段线并单击鼠标左键，再单击鼠标右键或单击enter，从弹出的autocad文本框中获得所需要的面积。
残余绝对体积的获得的具体步骤为：
打开autocad软件，进入autocad操作界面，鼠标左键点击工具栏中“插入”，再鼠标左键点击“光栅图像参照”，进入到“选择参照文件”操作界面，找到所需侧视照片并鼠标左键单击插入，并调整图片大小，直至比例因子为1为止；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再次点击“直线”，弹出直线绘制框，沿液珠与试件表面接触界面画线段，记为l1，使用对象捕捉功能找出该线段中点，再次使用“直线”工具画一条垂直于l1的线段，记为l2；鼠标左键再次点击工具栏中的“绘图”，鼠标左键单击“多段线”功能弹出多段线绘制界面，以线段l1的某一端点为起点沿液珠表面移动鼠标较短距离就点击一次鼠标左键绘制多段线，直至与线段l2相交，记多段线为l3；三条线就会围成一个闭合的多边形，并将多余长度的线段去掉；
鼠标左键单击工具栏中的“修改”，然后鼠标左键点击“合并”，弹出“要合并对象”的选择框，将该框依次选中三条线段并单击鼠标左键，直线变为虚线显示即表示选择成功；三条线段都被选择成功后单击鼠标右键或单击enter即将三条线段合为一个闭合的多边形；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“面域”，弹出“选择对象框”，移动鼠标，使“选择对象框”选中多段线后单击鼠标左键再单击鼠标右键或单击enter，创建面域成功；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，再点击“建模”，再点击“旋转”，弹出“要旋转的对象”的选择框，用选择框选中多边形并单击鼠标左键，再单击enter或单击鼠标右键在弹出的对话框中选择“确认”并单击鼠标左键；之后就弹出了选择旋转轴的界面，鼠标左键依次点击线段l2的两个端点后，弹出指定旋转角度的界面，软件默认旋转角度为360°，直接单击enter即可；
鼠标左键单击所形成的的线框图形，再用鼠标左键单击工具栏中的“视图”，左键再次单击“视觉样式”，左键再次单击“真实”，即获得液相残留体积的模拟图；
鼠标左键单击工具栏中“工具”，鼠标左键再单击“查询”，然后再单击“面域/质量特性”，弹出“选择对象框”，移动鼠标使“选择对象框”选中图形并单击鼠标左键，再单击鼠标右键或单击enter，从弹出的autocad文本框中获得所需要的体积。
本发明用于混凝土表面疏水性评价的测量装置，其通过进退螺旋导轨来调整载物台的水平位置，通过升降支架来调整载物台的垂直位置，从而实现载物台位置的调整，结构简单，调整方便；本测量装置通过螺旋进液器完成滴液，再通过垂直成像仪和水平成像仪对应完成俯视照片和侧视照片的获得，为后续绝对接触面积和残余绝对体积的测量完成准备工作，本测量装置结构简单，操作方便，实用性强，成本低。
本发明用于混凝土表面疏水性评价的测量装置的测量方法，通过在被测试件表面滴定量去离子水，待液珠达到静态平衡后，拍摄俯视照片和侧视照片，导入电脑，用autocad软件建立液珠模型后，得出液珠的绝对接触面积和残余绝对体积来评价被测试件的疏水性。操作简单，成本低，可减少人为因素的影响，适用于各种混凝土表面防腐技术对比试验的评估。
无论是耐盐水能力、耐盐雾性能、耐酸碱能力、吸水能力、耐酸雨能力的实验，还是耐紫外老化能力的评价；无论是实验室短期加速模拟环境，还是现场长期暴露实验环境都可以用本发明的方法进行实验与对比评估。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示的结构示意图，
图标号说明：底座1、前支架11、led灯带11a、后支架12、水平气泡仪13、调平支撑脚14、进退螺旋导轨2、升降支架3、第一水平导轨4、垂直调整支架41、垂直成像仪5、螺旋进液器6、第二水平导轨7、水平成像仪8、旋钮9。
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
用于混凝土表面疏水性评价的测量装置，包括有底座1，底座1上轴向设置有进退螺旋导轨2，进退螺旋导轨2上设置有一升降支架3，该升降支架3的上端设置有载物台31；底座1的前端设置有前支架11，前支架11的端部固定有垂直调整支架41，该垂直调整支架41上设置有第一水平导轨4，第一水平导轨4上设置有垂直成像仪5和螺旋进液器6，底座1的后端竖向设置有后支架12，后支架12上设置有第二水平导轨7，该第二水平导轨7上设置有水平成像仪8。
实施例中，底座1上设置有水平气泡仪13。
实施例中，底座1的底面四角分别设置有调平支撑脚14。
为了保证测量的准确性，装置使用前需要进行调平，设置水平气泡仪13和调平支撑脚14，大大方便了调平作业的进行，能够有效提高测量效率。
实施例中，前支架11的中部设置有led灯带11a。设置led灯带11a使垂直成像仪5和水平成像仪8拍摄的照片效果更佳、更清晰。
实施例中，前支架11呈倒l形结构。
实施例中，螺旋进液器6的数目为二个，二个螺旋进液器6分别设置于所述垂直成像仪5的两侧。设置二个螺旋进液器6能够在两块被测试件进行滴液，能够提高实验效率，也能在对比实验时保证客观条件的一致性，从而提高实验的准确性。
实施例中，垂直成像仪5和螺旋进液器6上均设置有用于调节水平位置的旋钮9。
用于混凝土表面疏水性评价的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一、将被测试件固定于载物台31上，调节升降支架3，使载物台31的上表面与水平成像仪8的水平中心线相平齐；
步骤二、用螺旋进液器6在被测试件表面滴定量(2ml)去离子水，待液珠达到静态平衡；
步骤三、在液珠旁放上水平标尺，利用垂直调整支架41和第一水平导轨4调节垂直成像仪5的垂直位置和水平位置，调整到位后，用垂直成像仪5拍摄液珠清晰的俯视照片，并导入电脑；这里水平标尺采用菲林尺；
步骤四、在液珠旁放上垂直标尺，利用第二水平导轨7调整水平成像仪8的水平位置，调整到位后，用水平成像仪8拍摄液珠清晰的侧视照片，并导入电脑；这里垂直标尺采用内径千分尺；
步骤五、用autocad软件建立液珠模型，读取液珠的底面面积以及体积，得出液珠的绝对接触面积和残余绝对体积来评价被测试件的疏水性。
液相绝对接触面积：液珠与试件表面接触的面积称为液相接触面积。
残余绝对体积：在试件表面滴加定量液珠(2ml)，液珠与试件表面接触后，一部分水渗透进入试件，导致试件表面的液珠体积改变，当达到液珠达到静态平衡后液珠的体积称为残余绝对体积。
滴加去离子水后，用放大镜仔细观察液珠与试块接触的边缘，一段时间内(约5s)接触边缘无明显向外扩张时，即判断为静态平衡。
为了保证测量的准确性，需要先确定软件单位为毫米(mm),操作步骤如下：
进入autocad操作界面，左键点击工具栏中“工具”，再左键点击“选项”，再左键点击“用户系统配置”，从打开的界面中的“插入比例”获得“源内容单位”和“目标图像单位”都为“毫米”，左键点击确定退出“选项”操作界面。
从尺寸的角度讲，照片中的水滴与现实中的水滴相比已经进行了缩放，在autocad中想要获得现实中水滴与试件的接触面积或残余绝对体积，必须将图片再进行缩放，处理成与实际水滴大小相同。具体操作步骤如下：
1)进入autocad操作界面，鼠标左键点击工具栏中“插入”，再鼠标左键点击“光栅图像参照”，进入到“选择参照文件”操作界面，找到所需图片并鼠标左键单击，最后鼠标左键单击“打开”，进入“附着图像”操作界面，在此界面确定“插入点”和“缩放比例”中的“在屏幕上指定”都被选择(前面方框中有对勾选择)，其他不做更改。再鼠标左键单击“确定”进入图片插入界面，单击“enter”(软件默认图片插入点为坐标原点(0，0))，再单击“enter”(软件默认图片缩放比例因子为1)，双击滚轮，图片显示在操作界面正中。
2)从图片中可以清晰的看到标尺(指内径千分尺和菲林尺)的刻度线，测量两条刻度线之间的距离为a，而现实中，标尺中俩条相邻的刻度线间的距离是1毫米，这样就可获知图片的缩放倍数。具体的操作步骤如下：在工具栏中鼠标左键点击“工具”，鼠标左键再点击“查询”，再点击“距离”，鼠标左键依次点击标尺上相邻的两条刻度线，即获得两条刻度线间距离。用俩条刻度线实际距离(1㎜)与获得的距离之比，即为该图片需要重新缩放的比例因子。
3)鼠标左键点击工具栏中“修改”，再点击“缩放”，弹出“选择对象框”，移动鼠标，“将选择对象框”放置于图片之上，单击鼠标“左键”选中图片，再单击鼠标右键或enter，再鼠标左键单击图片中任何一点选定基点，再直接利用键盘输入缩放因子，单击enter或单击鼠标右键再左键点击“确认”。缩放完成。
4)复核。此步骤是为了校验经过重新缩放的图片中液珠尺寸是否与实际中相同。操作方法同步骤2)中相同，直至比例因子为1为止。
绝对接触面积的获得的具体步骤为：
打开autocad软件，进入autocad操作界面，鼠标左键点击工具栏中“插入”，再鼠标左键点击“光栅图像参照”，进入到“选择参照文件”操作界面，找到所需俯视照片并鼠标左键单击插入，并调整图片大小，直至比例因子为1为止；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“多段线”，进入多段线绘图功能，沿着液珠与试件表面接触边界不断地移动鼠标，每移动一段距离都要点击鼠标左键一次，直至形成一个闭合的多边形；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“面域”，弹出“选择对象框”，移动鼠标，使“选择对象框”选中多段线后单击鼠标左键再单击鼠标右键或单击enter，创建面域成功；
鼠标左键单击工具栏中“工具”，鼠标左键再单击“查询”，然后再单击“面域/质量特性”，弹出“选择对象框”，移动鼠标使“选择对象框”选中多段线并单击鼠标左键，再单击鼠标右键或单击enter，从弹出的autocad文本框中获得所需要的面积。autocad文本框所示的面积的单位为平方毫米，要转化为平方厘米使用。
残余绝对体积的获得的具体步骤为：
打开autocad软件，进入autocad操作界面，鼠标左键点击工具栏中“插入”，再鼠标左键点击“光栅图像参照”，进入到“选择参照文件”操作界面，找到所需侧视照片并鼠标左键单击插入，并调整图片大小，直至比例因子为1为止；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再次点击“直线”，弹出直线绘制框，沿液珠与试件表面接触界面画线段，记为l1，使用对象捕捉功能找出该线段中点，再次使用“直线”工具画一条垂直于l1的线段，记为l2；鼠标左键再次点击工具栏中的“绘图”，鼠标左键单击“多段线”功能弹出多段线绘制界面，以线段l1的某一端点为起点沿液珠表面移动鼠标较短距离就点击一次鼠标左键绘制多段线，直至与线段l2相交，记多段线为l3；三条线就会围成一个闭合的多边形，并将多余长度的线段去掉；
鼠标左键单击工具栏中的“修改”，然后鼠标左键点击“合并”，弹出“要合并对象”的选择框，将该框依次选中三条线段并单击鼠标左键，直线变为虚线显示即表示选择成功；三条线段都被选择成功后单击鼠标右键或单击enter即将三条线段合为一个闭合的多边形；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，鼠标左键再单击“面域”，弹出“选择对象框”，移动鼠标，使“选择对象框”选中多段线后单击鼠标左键再单击鼠标右键或单击enter，创建面域成功；
鼠标左键单击工具栏中“绘图”，再点击“建模”，再点击“旋转”，弹出“要旋转的对象”的选择框，用选择框选中多边形并单击鼠标左键，再单击enter或单击鼠标右键在弹出的对话框中选择“确认”并单击鼠标左键；之后就弹出了选择旋转轴的界面，鼠标左键依次点击线段l2的两个端点后，弹出指定旋转角度的界面，软件默认旋转角度为360°，直接单击enter即可；
鼠标左键单击所形成的的线框图形，再用鼠标左键单击工具栏中的“视图”，左键再次单击“视觉样式”，左键再次单击“真实”，即获得液相残留体积的模拟图；
鼠标左键单击工具栏中“工具”，鼠标左键再单击“查询”，然后再单击“面域/质量特性”，弹出“选择对象框”，移动鼠标使“选择对象框”选中图形并单击鼠标左键，再单击鼠标右键或单击enter，从弹出的autocad文本框中获得所需要的体积。autocad文本框所显示的体积的单位为立方毫米，需转化为立方厘米使用。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。