一种测定混凝土表面硅烷涂层吸水率的装置及其使用方法与流程

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种测定混凝土表面硅烷涂层吸水率的装置及其使用方法。

技术背景

硅烷浸渍是一种用于海港工程浪溅区混凝土结构表面防腐的措施。混凝土表面经过硅烷涂层处理后，具有防止外界水侵入的作用。交通部规范《海港工程混凝土结构防腐技术规范》(jtj275-2000)规定，混凝土结构经过表面硅烷涂层前后，硅烷涂层面吸水率降低值作为评价防水效果的指标。该规范对吸水率的测定方法做出了规定，但是没有涉及具体的试验装置。用于架空混凝土试件的玻璃棒尺寸、形状，以及放置的位置，会影响混凝土浸水面被玻璃棒挡住的面积，以及混凝土试件放置的倾斜程度，进而影响吸水率测定结果。取放混凝土试件、混凝土试件吸水作用，以及水分蒸发作用会造成水面高度变化，人工补水量不易控制，影响水中混凝土试件浸渍面与水面的距离，导致混凝土浸渍面处的水压力产生变化，最终影响吸水率测定结果。

因此需要研究一种测定混凝土表面硅烷涂层吸水率的装置。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种测定混凝土表面硅烷涂层吸水率的装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测定混凝土表面硅烷涂层吸水率的装置，包括顶部全开口的长方体试验盒，在所述的试验盒内部设有多个固定在底面上的支撑棒，所述的支撑棒用于架空混凝土试件，且所有支撑棒的最高点位于同一水平面；在所述的试验盒的外部设有一个顶面全开口的调节盒，在所述的调节盒一个侧面上有一个排水口，与之相对的另一个侧面上设有一个进水口，所述的进水口的位置比排水口高；所述的调节盒用连通管与试验盒连通，其用于控制试验盒的水面高度。

在取放混凝土试件、混凝土试件吸水作用以及水分蒸发作用会造成水面高度变化时，可以通过进水口注水，排水口排水，保持调节盒内部水面高度恒定，再通过连通管保持试验盒内部水面高度恒定。

本发明中设置调节盒的目的，一方面用于保持试验盒内部水面高度恒定，另一方面可以使试验盒在补水的过程中保持水体静止。

进一步的，所述的试验盒的制作材料为塑料或有机玻璃。

进一步的，所述的支撑棒包括牢固结合在一起的上下两部分，其中下面部分为长方体，该部分放置在试验盒底面上；上面部分为半圆柱体，该部分用于支撑混凝土试件。

进一步的，所述的支撑棒数量依据混凝土试件的数量确定，相邻支撑棒之间的间距依据混凝土试件的尺寸确定，所有支撑棒的最高点在同一个水平面上，平行于试验盒某个侧面单向贯通布置，并固定在试验盒底面。

进一步的，所述的支撑棒侧面设有贯通的过水口。

进一步的，所述的支撑棒的制作材料为塑料或有机玻璃。

进一步的，所述的连通管为柔性橡胶管，两头分别套在试验盒和调节盒的连通管接口处，用于连通试验盒和调节盒，连通管接口的高度在支撑棒高度的一半处。

本发明中的调节盒中与连通管接口所在面的相邻侧面有一个长方形排水口，排水口的最低点要高出支撑棒最高点1～2mm。

进一步的，排水口水平边比较长，可以提高排水效率。

调节盒中与排水口所在面相对的侧面上有一个圆形进水口，圆形进水口的最低点高出排水口的最低点10～30mm。

一种用于测定表面硅烷浸渍的混凝土浸渍面吸水率的装置的使用方法，具体步骤如下：

1)把试验盒和调节盒正放在平整的试验台上，通过连通管把试验盒和调节盒的连通；

2)把水管连接在调节盒的进水口上，并注水；

3)试验盒和调节盒水面持平，排水口稳定出水后，把进水口的水流开到足够小，能够补充混凝土试件吸水作用，以及水分蒸发作用会造成的水损失即可，在取放试件的时候可以加大进水量，保证试验盒内水面高度基本稳定；

4)把底面浸渍硅烷的混凝土，侧面和顶面用环氧涂料密封好，底面朝下，按照一定顺序整齐地放置在支撑棒上；

5)按照规范要求的5,10,30,60,120,140min时间间隔，取出混凝土试件，称重后立即放回去。

6)试验结束后，停止注水。倒掉试验盒和调节盒中的水，取下连通管，即可。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)支撑棒固定在试验盒上，只要混凝土试件摆放整齐，吸水面被挡住部分的面积就相同，有效吸水面积就相同，可以减小多个试件之间由有效吸水面积不同导致的实验误差。

2)支撑棒侧面有贯通的过水口，可以作为补给水的通道，如果没有过水口，补给水都会从支撑棒顶面流过，会造成混凝土浸渍面处有水流，影响实验结果。

3)设计了调节盒，补充混凝土试件吸水作用，以及水分蒸发作用引起的水面高度变化，可以控制试验盒中水面高度稳定。

4)进水口和排水口都设计在调节盒上，可以最大程度减小试验盒中水的扰动。

5)试验盒和调节盒用橡胶制的连通管连接，方便两个盒子组装，用完之后拆开来放置，也可以减小放置的空间。

6)本发明装置可以把混凝土吸水率试验规范化，最大程度减小试验结果的离散性，提高各组试验或者各个试验人员之间的试验结果的可比性。

7)本发明装置操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1试验盒和调节盒组装后的俯视图；

图2调节盒侧视图；

图3支撑棒正视图；

图4支撑棒侧视图；

图中：1试验盒，2调节盒，3连通管，4连通管接口，5支撑棒，6排水口，7进水口，8过水口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1

如图1-4所示，一种用于测定表面硅烷浸渍的混凝土浸渍面吸水率的装置，包括顶部全开口的长方体试验盒1，在试验盒1内部设有多个固定在底面上的支撑棒5，所述的支撑棒5用于架空混凝土试件，且多个支撑棒5的最高点位于同一水平面；在所述的试验盒1的外部设有一个顶面全开口的调节盒2，在所述的调节盒2一个侧面上有一个排水口6，与之相对的另一个侧面上设有一个进水口7，所述的进水口7的位置比排水口高；所述的调节盒用连通管与试验盒连通，其用于控制试验盒的水面高度。

进水口和排水口都设计在调节盒上，可以最大程度减小试验盒中水的扰动。

在取放混凝土试件、混凝土试件吸水作用以及水分蒸发作用会造成水面高度变化时，可以通过进水口注水，排水口排水，保持调节盒内部水面高度恒定，再通过连通管保持试验盒内部水面高度恒定。

本发明中设置调节盒的目的，一方面用于保持试验盒内部水面高度恒定，另一方面可以使试验盒在补水的过程中保持水体静止。

进一步的，试验盒1为一面全开口的长方体，所述的试验盒1的制作材料为塑料或有机玻璃。

进一步的，支撑棒5包括牢固结合的上下两部分，其中下面部分为长方体，该部分放置在试验盒底面上；上面部分为半圆柱体，该部分用于支撑混凝土试件。

支撑棒下部分长方体，可以牢固地固定在底面上；上部分为半圆柱体，尽量减小支撑棒与混凝土试件之间的接触面积，即尽量避免影响混凝土试件底面与水的接触面积。

支撑棒固定在试验盒上，只要混凝土试件摆放整齐，吸水面被挡住部分的面积就相同，有效吸水面积就相同，可以减小多个试件之间由有效吸水面积不同导致的实验误差。

进一步的，所述的支撑棒5数量依据混凝土试件的数量确定，相邻支撑棒之间的间距依据混凝土试件的尺寸确定，所有支撑棒的最高点在同一个水平面上，平行于试验盒某个侧面单向贯通布置，并固定在试验盒底面。

进一步的，所述的支撑棒5侧面设有贯通的过水口8，支撑棒侧面有贯通的过水口，可以作为补给水的通道，如果没有过水口，补给水都会从支撑棒顶面流过，会造成混凝土浸渍面处有水流，影响实验结果。

进一步的，所述的支撑棒5的制作材料为塑料或有机玻璃。

进一步的，所述的连通管为柔性橡胶管，两头分别套在试验盒和调节盒的连通管接口处，用于连通试验盒和调节盒，连通管口的最高点低于支撑棒的最高点。

连通管用来给试验盒实时补充水，原理是控制试验盒和调节盒的水面同高，因此要求连通管口的最高点低于支撑棒的最高点。

本发明中的调节盒中与连通管接口所在面的相邻侧面有一个长方形排水口，排水口的最低点要高出支撑棒最高点1～2mm。

进一步的，这里所述的排水口的最低点就是试验盒和调节盒的水面高度，交通部规范《海港工程混凝土结构防腐技术规范》(jtj275-2000)规定水面在混凝土试件底面上1～2mm，即水面要高出支撑棒最高点1～2mm。

进一步的，排水口水平边比较长，可以提高排水效率。

调节盒中与排水口所在面相对的侧面上有一个圆形进水口，圆形进水口的最低点高出排水口的最低点一定的距离，即进水口和排水口有一定高度差即可，保证水面高度恒定；优选的，距离差可以设置为10～30mm。

实施例2

针对实施例1中的用于测定表面硅烷浸渍的混凝土浸渍面吸水率的装置，本实施例给出了该装置的使用方法，具体步骤如下：

1)把试验盒和调节盒正放在平整的试验台上，通过连通管把试验盒和调节盒的连通；

2)把水管连接在调节盒的进水口上，并注水；

3)试验盒和调节盒水面持平，排水口稳定出水后，把进水口的水流开到足够小，能够补充混凝土试件吸水作用，以及水分蒸发作用会造成的水损失即可，在取放试件的时候可以加大进水量，保证试验盒内水面高度基本稳定；

4)把底面浸渍硅烷的混凝土，侧面和顶面用环氧涂料密封好，底面朝下，按照一定顺序整齐地放置在支撑棒上；

5)按照规范要求的5、10、30、60、120、140min时间间隔，取出混凝土试件，称重后立即放回去。

6)试验结束后，停止注水。倒掉试验盒和调节盒中的水，取下连通管，即可。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。