一种带有柔性密封套筒的透水混凝土透水系数试验装置的制作方法

本实用新型属于混凝土试验技术领域，具体涉及一种带有柔性密封套筒的透水混凝土透水系数试验装置。

背景技术：

目前，对于透水混凝土透水系数的测定主要依据GJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》附录A中所述“透水系数的测定方法”，该方法中A.0.1的表述为：“透水水泥混凝土透水系数的试验装置宜按图A.0.1设置”。此条文表明，该试验方法中并未对试验装置进行严格的界定，导致目前市场上透水系数测定装置种类繁多且多无法满足试验要求。这主要是由于目前透水系数测定装置的水圆筒为刚性筒，当试件侧面采用蜡或其它密封材料密封时，均存在透水面积变小、试件侧面密封不严等问题，给试验结果带来严重误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的通过将刚性密封筒改为柔性密封筒，利用钢体扎带进行四周压紧，保证试件透水面积，节省等待时间，提高试验准确度，提供一种带有柔性密封套筒的透水混凝土透水系数试验装置。

基于上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有柔性密封套筒的透水混凝土透水系数试验装置，其特征在于，包括有机玻璃溢流筒(1)，有机玻璃溢流筒(1)底端与密封套筒(3)相连接，密封套筒(3)内放置待测试件(6)，有机玻璃溢流筒(1)上设有筒体支撑(13)，筒体支撑(13)放置在支撑架(2)上，支撑架(2)放置在溢流水槽(4)内，满水静置时溢流水槽(4)上的二号溢流口(42)出水下边沿与静水面(5)齐平，净水面(5)与有机玻璃溢流筒(1)上刻度尺(15)的“0”刻线及下刻线(16)齐平。

进一步地，所述有机玻璃溢流筒(1)包括有机玻璃筒体(11)、一号溢流口(12)、筒体支撑(13)、上刻线(14)、刻度尺(15)、下刻线(16)；有机玻璃筒体(11)内径100mm，有机玻璃筒体(11)上设有一号溢流口(12)，一号溢流口(12)出水下边沿与上刻线(14)齐平，上刻线(14)与刻度尺(15)上15cm刻度线位置齐平，刻度尺(15)的“0”刻度位置为下刻线(16)。

进一步地，所述支撑架(2)包括支撑环板(21)和支撑立柱(22)，支撑环板(21)与筒体支撑(13)活动连接，支撑环板(21)上表面水平，支撑立柱(22)为3根直径10mm的圆柱形支撑，支撑立柱(22)与支撑环板(21)间为刚性连接。

进一步地，所述密封套筒(3)包括硅胶筒体(31)和3个自锁钢扎带(32)，硅胶筒体(31)为抗老化柔性硅胶制成内径100mm的圆柱筒体，上边缘部为内凹设计，边沿厚5mm，内凹部分插入有机玻璃溢流筒(1)底部，套上自锁钢扎带(32)自锁压紧。

进一步地，所述溢流水槽(4)包括溢流槽体(41)和二号溢流口(42)，满水静置时溢流水槽(4)上的二号溢流口(42)出水下边沿与静水面(5)齐平，净水面(5)与有机玻璃溢流筒(1)上刻度尺(15)的“0”刻线及下刻线(16)齐平。

进一步地，所述有机玻璃溢流筒(1)底部插入硅胶筒体(21)部分采用磨砂工艺，防水、防滑。

进一步地，所述有机玻璃溢流筒(1)在支撑架(2)上活动放置，使与有机玻璃溢流筒(1)底部相连的硅胶筒体(21)下边沿不与溢流水槽(4)底面接触。

进一步地，所述一号溢流口(12)为扁长的长方体型设计，与有机玻璃筒体(11)间呈向下75°～85°倾角。

进一步地，所述二号溢流口(42)为扁长的长方体型设计，与溢流槽体(41)间呈向下75°～85°倾角。

进一步地，所述整个装置中除硅胶筒体(31)采用柔性、耐腐蚀硅胶制成，自锁钢扎带(32)为不锈钢制成，其它结构材质均为有机玻璃制成。

作为上述技术方案的一个总的构思，在采用上述技术方案试验时，具体步骤如下：

a.测量待测试件(6)的直径D和厚度L，精确至1mm，计算待测试件(6)的上表面面积；

b.将待测试件(6)放入硅胶筒体(31)内，待测试件(6)底面与硅胶筒体(31)下边沿齐平，在硅胶筒体(31)下边沿部分套上一号自锁钢扎带(32)，挤压锁紧，在硅胶筒体(31)靠近待测试件(6)上表面外部位套上二号自锁钢扎带(32)挤压锁紧，整体放入(90±1)KPa真空装置真空保水30min，无压浸泡20min；

c.然后将有机玻璃溢流筒(1)插入装有待测试件(6)的密封套筒(3)的上边沿凹槽部分用自锁钢扎带(32)挤压锁紧，将支撑架(2)放入装有水的溢流水槽(4)内，将连接好的有机玻璃溢流筒(1)、密封套筒(2)、待测试件(6)一并放在支撑架(2)上，使支撑环板(21)与筒体支撑(13)自由接触；

d.静置至溢流水槽(4)二号溢流口(42)处不再有水流出，记录静水面(5)所对应刻度尺(15)示数h₁，精确至mm，测量水温T，精确至0.5℃；

e.向有机玻璃溢流筒(1)内注水至上刻线(14)位置并记录所对应刻度尺(15)示数h₂，精确至mm，保持有机玻璃溢流筒(1)内液面不变；

f.将量筒放置在二号溢流口(42)下方，并开始计时，整个试验过程中保持有机玻璃溢流筒(1)内液面不变，5分钟后撤开量筒停止计时，总历时为t，精确至s,量筒内水量为Q精确至mm³；

g.计算T℃时待测试件(6)的透水系数k_T(mm/s)，

h.换算至15℃下标准水温下透水系数k₁₅(mm/s)，

式中：η_T为T℃时水的动力粘滞系数；η₁₅为15℃时水的动力粘滞系数。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

(1)本实用新型密封套筒为柔性硅胶筒体，可变形性良好，硅胶筒体外面设置有自锁钢扎带，通过不断锁紧自锁钢扎带，使自锁钢扎带对硅胶筒体进行挤压，进而使硅胶筒体与待测试件进行挤压压紧，使得待测试件在测试过程中，水仅从待测试件每一截面的有效空隙中通过，保证整个装置的透水面积；

(2)本实用新型利用自锁刚扎带、柔性硅胶筒体、待测试件之间的挤压进行设计，拆卸方便、节省时间；

(3)本实用新型有机玻璃溢流筒上设有刻度尺，可在试验过程中避免因仪器误差引起的水位差不准确，计算试验过程中实际水位差；

(4)本实用新型设有支撑架支撑有机玻璃溢流筒，使得密封套筒与溢流水槽的底部表面分离，保证了试件内部与溢流水槽的有效连通，减小水流阻力，又保证整个水流液面的水平；

(5)本实用新型一号溢流口和二号溢流口均为向下75°～85°倾角扁长的长方体型设计，保证了水流畅通，最大限度收集试验过程中的实际透水。

(6)本实用新型有机玻璃溢流筒上设有刻度线，可方便读实际水位差，且控制高度的支架和溢流筒均为刚性体，制作完成后不存在变位等情况，保证了各独立试验中水位差相同。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型结构间连接示意图；

图3是支撑架立体结构示意图；

图4是密封套筒纵断面结构示意图；

图5是有机玻璃溢流筒俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如图1～图5所示，一种带有柔性密封套筒的透水混凝土透水系数试验装置，其包括有机玻璃溢流筒1，有机玻璃溢流筒1底端与密封套筒3相连接，密封套筒3内放置待测试件6，有机玻璃溢流筒1上设有筒体支撑13，筒体支撑13放置在支撑架2上，支撑架2放置在溢流水槽4内，满水静置时溢流水槽4上的二号溢流口42出水下边沿与静水面5齐平，净水面5与有机玻璃溢流筒1上刻度尺15的“0”刻线及下刻线16齐平。

参见图1，本实施例中，有机玻璃溢流筒1包括有机玻璃筒体11、一号溢流口12、筒体支撑13、上刻线14、刻度尺15、下刻线16；有机玻璃筒体11内径100mm，有机玻璃筒体11上设有一号溢流口12，一号溢流口12出水下边沿与上刻线14齐平，上刻线14与刻度尺15上15cm刻度线位置齐平，刻度尺15的“0”刻度位置为下刻线16。

参见图3，本实施例中，支撑架2包括支撑环板21和支撑立柱22，支撑环板21与筒体支撑13活动连接，支撑环板21上表面水平，支撑立柱22为3根直径10mm的圆柱形支撑，支撑立柱22与支撑环板21间为刚性连接。

参见图4，本实施例中，密封套筒3包括硅胶筒体31和3个自锁钢扎带32，硅胶筒体31为抗老化柔性硅胶制成内径100mm的圆柱筒体，上边缘部为内凹设计，边沿厚5mm，内凹部分插入有机玻璃溢流筒1底部，套上自锁钢扎带32自锁压紧。本实用新型共有3个自锁钢扎带，其中用于一个用于固定有机玻璃溢流筒和密封套筒的衔接部位，另外两个分别设于待测试件的上下端。

参见图1，本实施例中，溢流水槽4包括溢流槽体41和二号溢流口42，满水静置时溢流水槽4上的二号溢流口42出水下边沿与静水面5齐平，净水面5与有机玻璃溢流筒1上刻度尺15的“0”刻线及下刻线16齐平。

参见图3，本实施例中，硅胶筒体21与有机玻璃溢流筒1间利用自锁刚扎带32压紧连接。

参见图2，本实施例中，有机玻璃溢流筒1底部插入硅胶筒体21部分采用磨砂工艺，防水、防滑。

参见图1，本实施例中，有机玻璃溢流筒1在支撑架2上活动放置，使与有机玻璃溢流筒1底部相连的硅胶筒体21下边沿不与溢流水槽4底面接触。

参见图1，本实施例中，一号溢流口12和二号溢流口42均为向下75°～85°倾角扁长的长方体型设计。

参见图1，本实施例中，整个装置中除硅胶筒体31采用柔性、耐腐蚀硅胶制成，自锁钢扎带32为不锈钢制成，其它结构材质均为有机玻璃制成。

采用上述技术方案试验时，具体步骤如下：

a.测量待测试件6的直径D和厚度L，精确至1mm，计算待测试件6的上表面面积；

b.将待测试件6放入硅胶筒体31内，待测试件6底面与硅胶筒体31下边沿齐平，在硅胶筒体31下边沿部分套上一号自锁钢扎带32，挤压锁紧，在硅胶筒体31靠近待测试件6上表面外部位套上二号自锁钢扎带32挤压锁紧，整体放入(90±1)KPa真空装置真空保水30min，无压浸泡20min；

c.然后将有机玻璃溢流筒1插入装有待测试件6的密封套筒3的上边沿凹槽部分用自锁钢扎带32挤压锁紧，将支撑架2放入装有水的溢流水槽4内，将连接好的有机玻璃溢流筒1、密封套筒2、待测试件6一并放在支撑架2上，使支撑环板21与筒体支撑13自由接触；

d.静置至溢流水槽4二号溢流口42处不再有水流出，记录静水面5所对应刻度尺15示数h₁，精确至mm，测量水温T，精确至0.5℃；

e.向有机玻璃溢流筒1内注水至上刻线14位置并记录所对应刻度尺15示数h₂，精确至mm，保持有机玻璃溢流筒1内液面不变；

f.将量筒放置在二号溢流口42下方，并开始计时，整个试验过程中保持有机玻璃溢流筒1内液面不变，5分钟后撤开量筒停止计时，总历时为t，精确至s,量筒内水量为Q精确至mm³；

g.计算T℃时待测试件6的透水系数k_T(mm/s)，

h.换算至15℃下标准水温下透水系数k₁₅(mm/s)，

式中：η_T为T℃时水的动力粘滞系数；η₁₅为15℃时水的动力粘滞系数。

本实用新型密封套筒为柔性硅胶筒体，可变形性良好，硅胶筒体外面设置有自锁钢扎带，通过不断锁紧自锁钢扎带，使自锁钢扎带对硅胶筒体进行挤压，进而使硅胶筒体与待测试件进行挤压压紧，使得待测试件在测试过程中，水仅从待测试件每一截面的有效空隙中通过，保证整个装置的透水面积。装置利用自锁刚扎带、柔性硅胶筒体、待测试件之间的挤压进行设计，拆卸方便、节省时间。有机玻璃溢流筒上设有刻度尺，可在试验过程中避免因仪器误差引起的水位差不准确，计算试验过程中实际水位差。支撑架支撑有机玻璃溢流筒，使得密封套筒与溢流水槽的底部表面分离，保证了试件内部与溢流水槽的有效连通，减小水流阻力，又保证整个水流液面的水平。一号溢流口和二号溢流口均为向下75°～85°倾角扁长的长方体型设计，保证了水流畅通，最大限度收集试验过程中的实际透水。

上述实施例并未对本实用新型进行完全覆盖，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。