本发明属于混凝土渗透性现场检测技术领域，特别是涉及一种通过测定混凝土透气系数来确定混凝土渗透性的自动化测试装置。
背景技术：
表层混凝土的渗透性直接决定了有害介质侵入混凝土结构内部的难易程度，能够有效反映结构本身的抗腐蚀、抗劣化能力。由于透气性测试介质(如：空气、氮气、氧气等)一般不会与混凝土材料或钢筋结构发生物理作用或化学反应而影响测试结果，且气流在表层混凝土的传输速度明显高于其他介质(如：水或离子)，因而透气测试是当前较为常用的表层混凝土渗透性测试手段。
目前现有的透气测试大多为实验室方法，尚无直接应用于现场、检测表层混凝土渗透系数的方法。这主要是因为实验室设备需要对在测试条件进行严格控制，而现场测试条件复杂多变、可控性较差，更重要的是无法准确测试恒压条件下气体运动速度，进而无法评估渗透系数。因而如何能够在现场控制测试压力、准确测得气体流动速度成为表层混凝土透气性测试的重要技术问题。
技术实现要素：
为克服这一技术障碍，本发明利用高精度压力调节器和压力传感器确保测试压力在检测过程中处于恒定状态，通过恒压下气缸内压力变化计算气体流入混凝土内部体积，并用数据记录器存储这一体积，以此计算规定时间内、恒压作用下通过表层混凝土部位的气流速度，从而自动化测得表层混凝土的渗透性，避免了人工操作的误差。
一种表层混凝土透气性测试装置，该装置包括：测头、气缸、空压机、压力调节器、气管、压力传感器和数据采集器。所述测头周边设有四个螺栓通孔，顶部设有压力表和气管链接压力调节器，底部通过地脚螺栓、螺母将测头固定于混凝土测试部位；所述气缸输入端与气阀相连、气缸空压机、压力传感器相连，输出端与测头相连；所述压力传感器输入端与气缸外部端口相连，输出端与具有存储与显示功能的数据采集器相连。
启动空压机，打开气阀，通过气管向气缸内部输送压力，待压力传感器的读数达到预先设定的压力值时，关闭空压机，关闭气阀。利用压力调节器调整测试压力，保证测头内部压力在整个测试过程中都处于恒定状态。随着时间的推移，气缸内部的压力逐渐减小，而气缸内部压力减小的过程就是气体渗入表层混凝土的过程。根据质量守恒定律和达西定律计算出在恒压下单位时间单位面积内通过混凝土的透气量，从而确定表层混凝土的渗透性。
与其他表层混凝土渗透性测试方法相比，本发明至少具有以下有益效果：
1、本发明能在较短的时间内自动检测出表层混凝土透气系数。
2、本发明能在混凝土结构表面直接进行，避免了对原结构的损伤，保持了实体结构的完整性。
3、本发明所使用的测试介质一般不与混凝土材料或钢筋发生物理、化学作用，这既有效地保证了测试结果的准确性，又避免了测试对钢筋混凝土结构带来的损害。
4、本发明实现了表层混凝土透气性的现场自动化精确测试，实现了结构中混凝土透气系数定量分析。
附图说明
为了使技术方案、工作原理、有益效果更加清楚，本发明提供了如下附图：
图1表层混凝土透气性测试装置整体示意图。
其中：图1兼作摘要附图。
图中：(1)空压机；(2)压力传感器；(3)气缸；(4)压力调节器；(5)测头；(6)压力表；(7)数据采集器。
具体实施方式
一种表层混凝土透气性测试装置，如图1所示，由测头、压力调节器、气缸、空压机、压力传感器和数据采集器构成；所述测头周边设有四个螺栓通孔，顶部设有压力表和进气阀，底部通过地脚螺栓、螺母将测头固定于混凝土测试部位；所述测头进气端与压力调节器输出端用气管相连；所述压力调节器进气端与气缸出气端用气管相连；所述气缸与压力传感器测试端相连，气缸进气端与气阀相连，气缸上设置出气阀；所述气阀另一端与空压机相连；所述压力调节器信号端与电源线与数据采集仪相连，输出端与具有存储与显示功能的数据采集器相连。
所述测头顶部设有进气阀、所述测头周边设有四个螺栓通孔，气缸设有排气阀、压力表和进气端，周边设有四个膨胀螺栓通孔，底部安有橡胶密封圈。在混凝土表面规定位置打入膨胀螺栓，通过膨胀螺栓将测头固定在混凝土测试部位，通过底部橡胶密封垫使测头与混凝土测试表面紧密贴合，防止在测试过程中测试气体产生侧漏。
优选地，本发明装置利用四个膨胀螺栓将测头向混凝土测试表面进行密封，膨胀螺栓或利用其他构造件将测头向混凝土表面按压，目的在于将测头与混凝土测试部位紧密贴合，以保证在测试过程中的密封性良好。多个膨胀螺栓也可以使用，其目的在于将测试部位完全密封。
优选地，本发明装置选用的是精度为0.02bar、测试范围为0-6bar的压力表，然而取值范围更大或精度更高的压力表或电子数显压力表也可用于该测试。
所述气缸由进气端口和出气端口外壳组成，活塞杆镶在管状外壳内部并与位移传感器的探头端相接触，进水端口通过水管与测头顶部加水阀相连通，进气端口通过气管与压力调节器输出端口相连通。
优选地，本发明装置所使用气缸的容量为50ml，在保证测试精度的前提下，更大容量或量程的液压缸也可用于该测试。
所述压力调节器与空压机相连，本发明所使用的空压机为变频空压机，为的是保证在测试过程中空压机与压力调节器的相互协调工作。
所述压力传感器与直流电源连通，其探头端与液压缸上的活塞杆部位相接触，信号端通过数据线与数据采集器相连。本发明使用的压力传感器是量程为0-30mm、精度为0.1％的lvdt压力传感器。
所述数据采集器具有存储和分析功能，能够完成测试数据的实时记录和批量处理。为了简化现场测试装备，本发明使用的是电池供电数据采集器，然而能够同时显示测试时间和记录水流量的程序控制器或无线数据采集器也可以应用于该测试。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。