水泥基材料渗透系数测定方法及其试验装置的制造方法_2

文档序号:8941312阅读:来源:国知局
[0029] 所述的连接管为连接管。
[0030] 所述的压力桶内的试验水压力范围0~5MPa。
[0031] 试验桶体上下放置方向不同对应向上和向下渗水,分别对应孔隙率低和孔隙率高 的试件,分别采用高精度测水表测定渗水水量。
[0032] 本发明的有益效果是:可以有效保证密封性能,准确控制恒定压力,且水压力能达 到低孔隙率水泥基材料渗透性试验的要求,从而实现用稳定流动法来测定渗透系数,更重 要的是,本发明可以研究试件高度和截面面积对渗透系数的影响,以研究水泥基材料渗透 性的尺寸效应,且适用于不同孔隙率水泥基材料的渗透性试验。本发明装置简单,适用性 广,操作方便,价格低廉,可以真正达到稳定流动法测定渗透系数的要求,为测定水泥基材 料渗透系数提供了一种新的思路和方法。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的原理示意图。
[0034] 图2为本发明试验装置的底(顶)板俯视图。
[0035] 图3为本发明试验装置的顶(底)板仰视图。
[0036] 图4为本发明试验装置的顶(底)板俯视图。
[0037] 图5为本发明中心开孔压盘与顶(底)板连接示意图。
[0038] 图6为本发明结构框架图(一)。
[0039] 图7为本发明结构框架图(二)。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图进一步说明本发明。
[0041] 参照附图:
[0042] 实施例1本发明所述的水泥基材料渗透系数测定试验方法,包括以下步骤:
[0043] 1)试件预处理:将养护后的待测试件侧壁用石蜡密封;
[0044] 2)安装试验桶体:将预处理后的试件装在试验桶体内,保证试件与试验桶体接触 处以及整个试验桶体完全密封;然后试验桶体的进水口通过三通与注水增压单元连通,将 试验桶体的出水闸阀与渗水量测定单元连通;
[0045] 3)试验桶体安装完毕后,通过进水管向试验桶体中注水至排气泄水阀出现渗水现 象时,停止注水,
[0046] 在控制器面板中设置压力参数后启动程序,增压栗启动,等到渗水量测定单元中 的读数增加速率达到稳定状态后,开始记录一定时间间隔内渗水量测定单元读数差值,所 得结果取平均值即为流量Q ;
[0047] 根据Darcy定律,渗透系数K计算公式为:
[0048]
[0049] Q一指定试件内单位时间内透过试件水流量(cm3/s);
[0050] L一试件的厚度(cm);
[0051] A-水流通过试件的总截面积(cm2);
[0052] △ P-压力差因不考虑出水端压力,此处压力差值即为试验设定的施加水压力 (MPa);
[0053] 5)试验结束后,先关闭增压栗,等到压力全部卸载完成后,再将试验桶体的水排 出,取下试件即可。
[0054] 实施例2按照实施例1所述的测试方法构建的试验装置,包括试验桶体、注水增压 单元、渗水量测定单元和带有控制面板的控制器,所述的试验桶体内装有试件24,所述的试 验桶体的进水口与所述的注水增压单元连通;所述的渗水量测定单元与所述的试验桶体的 出水闸阀27连接;所述的控制器包括时间控制单元36和压力控制单元37,所述的压力控 制单元信号输入端与设置在试验桶体内的压力传感器38相连,所述的控制器的信号输出 端与所述的注水增压单元的增压栗11的控制端相连,所述的时间控制单元的信号输入输 出端、所述的压力控制单元的信号输入输出端均与所述的控制面板的控制端连接;
[0055] 所述的试验桶体包括支架33、两端带有盖板的压力桶25以及装于压力桶25内的 压盘23,所述的压力桶25安装在所述的支架33上,所述的盖板上设有用于与渗水量测定单 元连通的出水闸阀27和排气泄水阀(28、32);所述的压盘23中心设有通孔,并且所述的压 盘23与其中第一盖板固接,所述的试件24夹在压盘23与盖板之间;所述的压力桶25桶壁 上设有连通压力桶内外的进水管15,所述的进水口通过三通阀14与所述的注水增压单元 连通;
[0056] 所述的注水增压系统包括与外界水源连通的进水管15、进水箱10、增压栗11、高 压贮水箱12、连接管13,所述的进水箱10与增压栗11的进水口管道连接,所述的增压栗11 的出水口与高压贮水箱12管道连接,所述的高压贮水箱12的出水口通过连接管与三通阀 14其中一个接口连通,所述的进水管15与三通阀的另一个接口相连接;
[0057] 所述的渗水量测定系统包括用于测量孔隙率低试件的第一测试装置和用于测量 孔隙率高试件的第二测试装置,所述的第一盖板装在反应桶上端时对应安装第一测试装 置;所述的第一盖板装在反应桶下端时对应安装第二测试装置。
[0058] 所述的压力桶25包括两端敞口的桶体、第一盖板6和第二盖板1,所述的第一盖板 6上设有出水闸阀27和第一排气泄水闸阀28,所述的第二盖板1上设有第二排气泄水闸阀 32 ;所述的第一盖板6、第二盖板1密封夹在压力桶25两端,并且所述的第一盖板6、第二盖 板1通过带有第一螺母20的第一螺栓19密封固接;所述的压盘23通过带有第二螺母22 的第二螺栓21与所述的第一盖板6内表面固接,所述的压盘23与所述的第一盖板6之间 夹有试件24,保持试件24与压盘23以及第一盖板6接触处密封;所述的压盘23与所述的 试件24之间、所述的第一盖板6与所述的试件24之间均夹有根据试件大小调整的第二密 封圈18。
[0059] 所述的渗水量测定系统包括连接软管29、用于固定测水表的铁架台26、测水表阀 门30和测水表31,所述的第一盖板6安装在压力桶25上端开口处,所述的连接软管29的 下端与出水闸阀27连接,上端与测水表31连接;并且测水表31的下部安装一个测水表阀 门30。
[0060] 所述的渗水量测定系统包括连接软管29、收集瓶34和电子天平35,所述的第一盖 板6安装在压力桶25下端开口处,所述的连接软管29的上端与出水闸阀27连接,下端伸 入收集瓶34内,所述的收集瓶34放置在电子天平35上。
[0061] 所述的第一盖板6、第二盖板1内表面均设有一圈环形凹槽,所述的环形凹槽内配 有相应的第一密封圈17,且环形凹槽内有若干道同心条状凸起。
[0062] 所述环形凹槽的宽度为20mm、深6mm。
[0063] 所述的压盘23和第一盖板6之间的距离为0~250mm,并且所述的压盘23通过第 二螺栓21调整与第一盖板6之间的距离。
[0064] 所述的试件高度在0_250mm内任意调整,试件截面积在70_400mm之间。
[0065] 所述的第一密封圈17、第二密封圈18采用5mm厚的高韧度硅胶加工而成。
[0066] 所述的连接管13为连接管。
[0067] 所述的压力桶25内的试验水压力范围0~5MPa。
[0068] 试验桶体上下放置方向不同对应向上和向下渗水,分别对应孔隙率低和孔隙率高 的试件,分别采用高精度测水表测定渗水水量。
[0069] 实施例3下面以测量水灰比0. 45,骨料含量50%,养护龄期为28d,高度为50mm, 直径为250mm混凝土试件在恒压1.0 MPa下的渗透系数测定为例,对本发明的工作过程做具 体说明如下:
[0070] 试验开始前,将尺寸为025OramK ISOmm的试件标准养护至28d后,从养护室 内取出并将其表面水分晾干后,用切割机切除端部各50_,再将圆柱体试件的侧壁用石蜡 密封。根据试验需要,选用相应规格的密封圈II 18,按照图5所示,将试件24密封在顶(底) 板6和中心开孔压盘23之间,试件密封完毕后,根据图6所示,将装有第二排气泄水闸阀32 的第二盖板1放置在支架33上,第一密封圈17嵌到第二盖板1凹槽中,同时将压力桶25 放入到凹槽中,然后把第一密封圈17嵌入到第一盖板6的凹槽中,将上述密封好的带有试 件24的第一盖板6和压力桶25嵌固好,抒紧第一螺栓19、第一螺母20,使第一盖板6和第 二盖板1与压力桶25达到良好的密封效果,再在压力桶25上安装好三通阀门14,并且连 接好三通阀门14和连接管13、进水管15,用软管29将测水表31和出水闸阀27连接起来, 将测水表31固定在铁架台26。试验桶体安装完毕后,打开第一排气泄水闸阀28、三通阀门 14中的进水管接口阀门和进水口阀门,同时关闭第二排气泄水闸阀32和三通阀
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