一种混凝土试件抗渗性能测试装置

1.本实用新型属于混凝土材料工程试验装置技术领域，特别涉及一种混凝土试件抗渗性能测试装置。


背景技术：

2.混凝土是目前世界上使用量最大、应用范围最广的工程材料，但因其弹性模量和抗拉强度较低，以及在设计施工过程中控制不严或服役年限的增加，导致混凝土长期运行过程中，混凝土因局部荷载、温度不均、溶质侵蚀等原因会形成不同的裂缝结构，而裂缝作为阻力最小的通道，水流往往会沿着裂缝形成的方向运移，长期的水流冲刷、剥蚀、盐溶液离子的侵蚀均会扩大微小裂缝，降低混凝土结构整体的长期耐久性。
3.在现有的混凝土修复材料中，常采用微生物修复法；微生物具有体积小、繁殖快、种类多等特点，而部分微生物具有将特殊营养物质通过代谢、酶的水解等作用转化为矿物沉淀的功能，因此可作为自修复剂制备具有裂缝自修复功能的材料；而如何检测微生物自修复剂的使用效果目前暂无好的方法，因此需要设计一种测量微生物混凝土矿化修复效能的装置。


技术实现要素：

4.鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供一种混凝土试件抗渗性能测试装置，本装置通过测量单位时间的渗水流量计算水渗透系数，将计算得到的水渗透系数作为评价每个时间段的微生物混凝土矿化修复效能的物理参数，更够准确的测试微生物自修复剂的实际功效。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
6.一种混凝土试件抗渗性能测试装置，包括有集水箱、透水箱和试件箱，集水箱上端开口并放置于支架平台的下方，支架平台的上放置有透水箱，透水箱的下方连通导水漏斗，导水漏斗的出水口从上方伸入到集水箱内；
7.试件箱的下端面连通透水箱，试件箱的上端连通蓄水箱，所述蓄水箱的顶部连通有供气管和供水管，供气管的另一端连通空气压缩机，供水管的另一端连通供水箱，供气管和供水管上设有截止阀。
8.优选的方案中，支架平台上放置有小支架，供水箱放置于小支架上。
9.优选的方案中，供水箱内设有水泵，所述水泵与供水管相连接。
10.优选的方案中，试件箱和蓄水箱的连接处设有密封隔板，所述密封隔板的外沿处设有防水胶垫，密封隔板上还设有可调阀门。
11.优选的方案中，集水箱内设有水位探头，所述水位探头通过信号线连接显示器，集水箱的侧部连通有排水管。
12.优选的方案中，试件箱的内部填充有混凝土试件，试件箱和透水箱通过螺栓固定于支架平台上。
13.本专利可达到以下有益效果：
14.1、本装置通过设置高精度的超声水位探头，可精确读取集水箱内水位数据，换算得出渗水量，不再采用量杯量筒等有刻度的容器，从而精确地掌握渗水量情况；
15.2、本装置通过设置空气压缩机，使得蓄水箱内拥有任意气压，便于直观地看到不同气压下渗水量变化情况；
16.3、本装置通过设置进水管和供水箱，可根据渗水量的变化随时快速补充蓄水箱内的水量，避免蓄水箱内水位波动引起的水头变化对试块抗水渗透性的影响。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
18.图1为本实用新型整体结构外观图；
19.图2为本实用新型整体结构剖面正视图；
20.图3为本实用新型透水箱和集水箱内部结构剖视图。
21.图中：集水箱1、导水漏斗2、支架平台3、透水箱4、试件箱5、蓄水箱6、供水箱7、空气压缩机8、小支架9、水泵10、供水管11、供气管12、截止阀13、密封隔板14、可调阀门15、排水管16、水位探头17、信号线18、显示器19、螺栓20。
具体实施方式
22.如图1和图2所示，一种混凝土试件抗渗性能测试装置，包括有集水箱1、透水箱4和试件箱5，集水箱1上端开口并放置于支架平台3的下方，支架平台3的上放置有透水箱4，透水箱4的下方连通导水漏斗2，导水漏斗2的出水口从上方伸入到集水箱1内；试件箱5的下端面连通透水箱4，试件箱5的上端连通蓄水箱6，所述蓄水箱6的顶部连通有供气管12和供水管11，供气管12的另一端连通空气压缩机8，供水管11的另一端连通供水箱7，供气管12和供水管11上设有截止阀13；
23.装置使用时供水箱7内的水由供水管11传输到蓄水箱6内，再由蓄水箱6流入至装满混凝土试件的试件箱5内，最后由导水漏斗2流入到集水箱1内；其中通过供气管12和空气压缩机可调节蓄水箱6内水压，以获得任意压力下的抗水渗透性数据；通过供水管11和供水箱7可根据渗水量的变化随时快速补充蓄水箱6内的水量，避免蓄水箱6内水位波动引起的水头变化对试块抗水渗透性的影响。
24.优选的方案如图1所示，支架平台3上放置有小支架9，供水箱7放置于小支架9上用于提高供水箱7内的水位高度；供水箱7内设有水泵10，所述水泵10与供水管11相连接并为供水管11内的水流传输提供动能。
25.优选的方案如图2所示，试件箱5和蓄水箱6的连接处设有密封隔板14，所述密封隔板14的外沿处设有防水胶垫，密封隔板14上还设有可调阀门15；装置使用时可调整可调阀门15的开启程度，以适应不同裂缝开展宽度的混凝土试件的使用要求，密封隔板14外沿处的防水胶垫可以避免混凝土抗渗性能测试装置在使用过程中水沿着试块裂缝之外的通道渗出。
26.优选的方案如图3所示，集水箱1内设有水位探头17，所述水位探头17通过信号线18连接显示器19，集水箱的侧部连通有排水管16；水位探头17常采用超声水位探头，能够准
确读取集水箱1内的水位，通过在一定时间内读取集水箱1内的渗水量数值可判断出试件箱5内混凝土试件的渗水效果。
27.整个装置的工作原理如下：
28.1、试验开始前，先将混凝土试件放置于试件箱5内，打开供水管11上的截止阀13使供水箱7内的水由供水管11传输到蓄水箱6内；
29.2、根据混凝土试件裂缝开展宽度调整阀门15的开启程度，蓄水箱6内的水流入至装满混凝土试件的试件箱5内，经过透水箱4并由导水漏斗2流入到集水箱1内；
30.3、在试验的过程中，打开供气管12上的截止阀13，启动空气压缩机8并调整、蓄水箱6内压力，以获得任意压力下的抗水渗透性数据；
31.4、设置规定的时间，集水箱1内设有水位探头1并将水位至发送至显示器19，通过读取规定时间内的集水箱1水位值，可以准备的判断出试件箱5内混凝土试件渗水效果。
32.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种混凝土试件抗渗性能测试装置，包括有集水箱（1）、透水箱（4）和试件箱（5），其特征在于：集水箱（1）上端开口并放置于支架平台（3）的下方，支架平台（3）的上放置有透水箱（4），透水箱（4）的下方连通导水漏斗（2），导水漏斗（2）的出水口从上方伸入到集水箱（1）内；试件箱（5）的下端面连通透水箱（4），试件箱（5）的上端连通蓄水箱（6），所述蓄水箱（6）的顶部连通有供气管（12）和供水管（11），供气管（12）的另一端连通空气压缩机（8），供水管（11）的另一端连通供水箱（7），供气管（12）和供水管（11）上设有截止阀（13）。2.根据权利要求1所述的混凝土试件抗渗性能测试装置，其特征在于：支架平台（3）上放置有小支架（9），供水箱（7）放置于小支架（9）上。3.根据权利要求2所述的混凝土试件抗渗性能测试装置，其特征在于：供水箱（7）内设有水泵（10），所述水泵（10）与供水管（11）相连接。4.根据权利要求1所述的混凝土试件抗渗性能测试装置，其特征在于：试件箱（5）和蓄水箱（6）的连接处设有密封隔板（14），所述密封隔板（14）的外沿处设有防水胶垫，密封隔板（14）上还设有可调阀门（15）。5.根据权利要求1所述的混凝土试件抗渗性能测试装置，其特征在于：集水箱（1）内设有水位探头（17），所述水位探头（17）通过信号线（18）连接显示器（19），集水箱的侧部连通有排水管（16）。6.根据权利要求1所述的混凝土试件抗渗性能测试装置，其特征在于：试件箱（5）的内部填充有混凝土试件，试件箱（5）和透水箱（4）通过螺栓（20）固定于支架平台（3）上。

技术总结
一种混凝土试件抗渗性能测试装置，包括有集水箱、透水箱和试件箱，集水箱上端开口并放置于支架平台的下方，支架平台的上方放置有透水箱，透水箱的下方连通导水漏斗，导水漏斗的出水口从上方伸入到集水箱内；试件箱的下端面连通透水箱，试件箱的上端连通蓄水箱，所述蓄水箱的顶部连通有供气管和供水管，供气管的另一端连通空气压缩机，供水管的另一端连通供水箱，供气管和供水管上设有截止阀；本实用新型通过测量单位时间的渗水流量计算水渗透系数，将计算得到的水渗透系数作为评价每个时间段的微生物混凝土矿化修复效能的物理参数，能够准确的测试微生物自修复剂的实际功效。准确的测试微生物自修复剂的实际功效。准确的测试微生物自修复剂的实际功效。


技术研发人员：何竹青 孟永东 蔡征龙 徐晓蔚 丁毅 董朝光 张伟杰 李佳辉
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/8/16