混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置的制作方法

本技术涉及一种混凝土性能的测量装置，特别是涉及一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置。

背景技术：

1、混凝土的水和气渗透性是指水或气体在梯度压力的作用下渗入或穿透混凝土的性能，是混凝土耐久性的重要指标，一般用渗透系数来衡量，其大小主要取决于混凝土的孔隙率,有害孔数量(包括非毛细孔数量，大毛细孔数量)，目前在测定该性能时主要使用二类渗透介质:水和气体，混凝土内部的孔结构不仅与其渗透性、气密性等耐久性相关，而且影响混凝土的韧性与抗压能力。

2、腐蚀性物质会以水或气体作为运输介质，通过混凝土孔隙结构进入到内部，对混凝土耐久性造成影响，对内部钢筋造成腐蚀。在一些特殊环境，如沿海，高碱性等富含腐蚀性物质cl-、so2-4、co2-3的地区，一旦混凝土防渗性能差，cl-、so2-4、co2-3会进入混凝土内部，对建筑物寿命与安全造成严重影响，所以这些地区需要特别关注混凝土的渗透性能指标，再如一些处于低洼地势的建筑，如地下室等也对混凝土防渗性有较高要求。

3、混凝土的孔隙结构，即孔隙率、孔径分布，决定了不同介质在混凝土中的传输性能。混凝土的气体渗透系数，可以反映混凝土孔隙结构及其是否有裂缝发生。以水为渗透介质时，由于水泥的继续水化、物质的迁移、毛细管结构的改变等使渗透过程难以达到稳态，因此气体渗透性试验相较于水的渗透性试验更能反应混凝土内部的孔隙结构，是对混凝土水渗透性重要的必要补充。以混凝土气体渗透系数来表征混凝土的渗透性具有以下优点：(1)气体分子动力学直径小，可以更容易穿过混凝土中的毛细孔。(2)毛细孔虹吸效应对气体分子影响小。(3)不受水泥的继续水化影响。(4)相较于水渗透系数，气体分子不受混凝土内孔液化学成分的影响，更真实准确反映混凝土的孔隙结构。

4、在混凝土渗透性测试的试验过程中发现，当气体、水与混凝土的接触面积小时，会出现渗透性不稳定的情况，大多表现为小于混凝土实际渗透系数，随着渗透接触面积的增大，渗透性会趋于稳定。其原因在于，混凝土表面与内部存在大渗流通道，气体、水的渗透运动主要是通过大渗流通道进行，气体、水与混凝土渗透接触面积小时，包含大渗流通道的概率也会小。而不论包含或不包含大渗流通道，接触面积小的混凝土试块横截面上大渗流孔率对比整体大渗流孔率相差都会较多。只有渗透接触面积到达一定的大小时，大渗流通道率趋于稳定，此时测得的渗透系数才具有代表性，因此，计算和测定混凝土最小渗透接触面积在实践中具有重要意义，因此设计一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置是十分有必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，压差值范围广，自动化程度高，结构简单，操作方便，占地空间小，便于搬运，可满足现场检测。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，包括：上机体部分、试块放置部分、下机体、台架及计算机，所述下机体套设在所述上机体部分外部，所述试块放置部分位于上机体部分与下机体内部，所述下机体放置在所述台架上，所述上机体部分与计算机电性连接；

4、所述上机体部分包括进气水部分、上机体及液位检测装置，所述上机体的顶部设置所述进气水部分，所述上机体的内部设置有上空腔，所述上机体的侧部设置液位检测装置，且所述液位检测装置与所述上空腔相连通，所述液位检测装置电性连接所述计算机；

5、所述下机体的内部设置有下空腔，所述下机体的底部设置有气水出口，所述气水出口与所述下空腔相连通；

6、所述试块放置部分包括试块放置腔、试块固定件、垫片调节部分及控温装置，所述上空腔的底部与所述垫片调节部分上部设置所述试块固定件，且所述上空腔与所述垫片调节部分相连通，所述垫片调节部分的底部设置所述试块放置腔，所述试块放置腔底部设置所述下空腔，所述试块放置腔与下空腔交界处设置有所述试块固定件，所述上机体与所述下机体通过试块固定件连接，所述放置腔的内部设置所述试块，所述上机体下部外侧设置所述控温装置。

7、可选的，所述进气水部分包括进气部分及进水部分；

8、所述进水部分包括水箱、水压力泵及进水管，所述水箱上设置所述水压力泵，所述水压力泵连接所述进水管，所述进水管与所述上空腔相连通，所述进水管上设置所述水密封阀、水压力计、水压力计保护阀、水压强变送器，所述水压强变送器电性连接所述计算机；

9、所述进气部分包括空气增压泵及进气管，所述空气增压泵连接所述进气管，所述进气管与所述上空腔相连通，所述进气管上设置所述气体密封阀、气体压力计、气体压力计保护阀及气体压强变送器，所述气体压强变送器电性连接所述计算机。

10、可选的，所述试块固定件包括垫片调节挡板、固定板、螺母及螺杆，所述垫片调节部分与上空腔交界处设置有所述垫片调节挡板，所述试块放置腔与下空腔交界处设置所述固定板，所述垫片调节挡板与所述固定板对应设置有多个螺孔，所述螺杆穿过所述螺孔，并通过螺母进行固定；

11、所述垫片调节部分包括垫片及垫片调节区，所述垫片放置在所述垫片调节区内部，所述垫片调节挡板下部与所述试块上部之间设置有所述垫片；

12、所述试块直径小于所述试块放置腔直径，所述试块侧面滚涂有石蜡加松香混合物，所述垫片调节挡板、垫片及固定板的内部中空，所述垫片上下接触面涂抹有石蜡加松香混合物。

13、可选的，所述液位检测装置包括液位计及液位计自动读数器，所述液位计设置于所述上空腔外侧部，与上空腔内部连通，所述液位计上设置有液位计自动读数器，所述液位计自动读数器与计算机通信连接；

14、所述控温装置包括伴热带及控温箱，所述伴热带绕置于所述上机体下半部分外部，所述控温箱电性连接所述伴热带。

15、根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，通过更换垫片大小，可以变化接触面积，研究最小渗透接触面积的试验；气体渗透试验时关闭水进口，实现水、气渗透试验互不干扰；上空腔内可分别储存气体与水，设备可分别实现混凝土气体渗透性、水渗透性和最小渗透接触面积三种混凝土性能的检测试验，具有高度集中性和多功能性；采用石蜡加松香挤压密封方式，使试块上部与机体之间密封，解决了此类设备中密封困难的问题；采用增压的方式进行混凝土渗透试验，试验压强范围广，满足实际测试需求；使用计算机对压力表与液位计数据进行记录与传输，实时、准确、快速、直观地表达了混凝土的渗透性能，可观察混凝土渗透过程中各个阶段的渗透性；使用注入石蜡加松香混合物液的方法使试块与侧壁紧密贴合密封，满足了侧壁密封的要求，又增加了试块上部的密封性能；试验设备占地空间小、重量轻、配件少，便于搬运，可进行现场取样，现场试验。

技术特征：

1.一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，其特征在于，包括：上机体部分、试块放置部分、下机体、台架及计算机，所述下机体套设在所述上机体部分外部，所述试块放置部分位于上机体部分与下机体内部，所述下机体放置在所述台架上，所述上机体部分与计算机电性连接；

2.根据权利要求1所述的混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，其特征在于，所述进气水部分包括进气部分及进水部分；

3.根据权利要求1所述的一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，其特征在于，所述试块固定件包括垫片调节挡板、固定板、螺母及螺杆，所述垫片调节部分与上空腔交界处设置有所述垫片调节挡板，所述试块放置腔与下空腔交界处设置所述固定板，所述垫片调节挡板与所述固定板对应设置有多个螺孔，所述螺杆穿过所述螺孔，并通过螺母进行固定；

4.根据权利要求1所述的一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，其特征在于，所述液位检测装置包括液位计及液位计自动读数器，所述液位计设置于所述上空腔外侧部，与上空腔内部连通，所述液位计上设置有液位计自动读数器，所述液位计自动读数器与计算机通信连接；

技术总结
本技术提供了一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，包括：上机体部分、试块放置部分、下机体、台架及计算机，所述下机体套设在所述上机体部分外部，所述试块放置部分位于下机体与述上机体部分套设部分内部，所述下机体放置在所述台架上，所述上机体部分与计算机电性连接。本技术提供了一种混凝土水气渗透系数检测及最小渗透接触面积测定装置，压差值范围广，自动化程度高，结构简单，操作方便，占地空间小，便于搬运，可满足现场检测。

技术研发人员：许泽胜,蔺政伟
受保护的技术使用者：许泽胜
技术研发日：20221108
技术公布日：2024/1/11