混凝土透水系数测定仪及测定方法技术

本发明专利技术提供一种透水混凝土透水系数测定仪，包括主体安装框架；主安装框架上部装有水箱式试块夹具，中部装有透过水收集件，下部设置透过水路，底部设置称量容器和储水容器；主安装框架一侧设有电控单元；水箱式试块夹具包括可开闭夹板和夹板开闭控制机构；每个夹板内表面设有弹性材料层；夹板设有进水口和溢流口；透过水路分为排水管和计量水管，并设置电磁阀用于在排水管和计量水管间切换水流；排水管外接下水，计量水管通入称量容器；电控单元至少设置控制按钮、控制电路和继电器；控制电路与继电器控制电磁阀切换透过水的流向。本发明专利技术的透水系数测定仪具有非常高的测试便利性和准确性，操作简单、省时省力。本发明专利技术还提供用所述测定仪测定透水混凝土透水系数的方法。

Concrete permeable coefficient measuring instrument and determination method

The invention provides a measuring instrument for the permeability coefficient, which comprises a main body mounting frame; the upper part of the main frame with a fixture block installation of tank type, is provided with a through water collection, through the waterway is arranged at the lower part, is arranged at the bottom of weighing container and a water storage container; the side of the mounting frame is provided with an electronic control unit; a water tank type specimen fixture including opening and closing and opening and closing control mechanism of splint splint; splint is arranged on the inner surface of each layer of elastic material; the splint is provided with a water inlet and an overflow port; through the waterway divided into drainage pipes and metering pipes, and is provided with an electromagnetic valve used in drainage pipe and pipe flow metering switch; drainage pipe external water metering pipe pass into the weighing container; the electronic control unit comprises at least a control button, a control circuit and a relay; the control circuit and relay control solenoid valve switch through the flow of water. The pervious coefficient meter of the invention has very high testing convenience and accuracy, simple operation, time saving and labor saving. The invention also provides a method for determining the permeable coefficient of a permeable concrete by the instrument.

【技术实现步骤摘要】
混凝土透水系数测定仪及测定方法
本专利技术涉及一种建筑材料透水系数测定装置及方法，尤其涉及一种混凝土的透水系数测定仪及测量方法。
技术介绍
混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土或透水地坪，是由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。透水混凝土由欧美、日本等国家针对原城市道路的路面缺陷而开发使用，能让雨水流入地下，可有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等城市环境问题，并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害。常规的透水混凝土拥有15％-25％的孔隙，能够使透水速度达到31-52升每米每小时，远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。因此，透水混凝土被认为是保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应，建设海绵城市的优良建筑材料。透水系数是反映透水混凝土透水性的指标，也是反映透水混凝土性能的关键指标之一，它反映了材料内部孔隙的大小、数量、分布以及连通等情况，通常是指在固定水位下，透水混凝土在单位时间内通过单位面积上的透水量，单位为毫米每秒。因此，透水系数也称为透水混凝土研发中最重要的测定指标。也有在不固定水头，固定流量的条件下描述透水混凝土透水性能的方法。这种方法多用于透水性能相对较差的混凝土。目前，对于透水混凝土透水系数的测试，不同的研究者基于大致相同的原理开发了不同的仪器设备，但这些设备中都将试件置于一个较大的带溢流口的水槽内，测量时透过试件的水会进入该溢水槽，通过测量溢水槽中被透过水所挤压溢出槽的水量来推算试件的透水系数。但这类设备和方法都不够成熟，水槽深度不一样，挤压压力不一样，水槽宽度不一样，挤压溢出槽的水量不稳定，透水试件侧面液体侧漏，存在结构复杂、操作繁琐、测量误差较大、浪费水资源，不环保以及应用场合限制等问题。因此，有必要通过结构的改进克服上述技术问题，进一步提高透水系数测定的科学性和准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种透水混凝土透水系数的测定装置及测定方法，能够克服现有设备的多种缺陷，进一步降低操作难度、提高测试精度。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案为：首先，提供一种测定透水混凝土透水系数的装置，包括主体安装框架，所述的主安装框架上部装有水箱式试块夹具，中部装有透过水收集件，下部设置透过水路，底部设置称量容器和带水泵的储水容器；主安装框架一侧设有电控单元；所述的水箱式试块夹具包括一对可开闭夹板和夹板开闭控制机构；所述的一对可开闭夹板闭合后形成底端开放的直立筒，其筒深不小于试件高度的2倍；所述的每个夹板内表面设有弹性材料层；所述的可开闭夹板底端设有防止试件下坠的限位筋；所述的夹板上半部设有进水口和溢流口；所述的进水口连接所述的储水容器的水泵；所述的溢流口通过管道连接所述的储水容器；所述的透过水收集件设置在所述水箱式试块夹具下方，其上开口面积大于所述的可开闭夹板闭合后形成的下端口面积；所述的透过水路分为排水管和计量水管，并设置电磁阀用于在排水管和计量水管间切换水流；所述的排水管外接下水，所述的计量水管通入所述的称量容器；所述的称量容器通过管道和电控阀门连接所述的储水容器；所述的电控单元至少设置控制按钮、控制电路和继电器；所述的控制电路与所述的继电器电连接，所述的继电器与所述的电磁阀电连接，以控制透过水路中透过水的流向切换。本专利技术的方案中，所述的主体安装框架的具体形式没有特殊的限定，可以是骨架式、台桌式或箱体式；所述的形状也没有特别限定，可以是整体呈圆柱或方柱或二者的结合。本专利技术优选的方案中，所述的主体安装框架是表面开有若干孔的方形箱体；所述的水箱式试块夹具固定安装在所述箱体上表面，所述的透过水路、称量容器和带水泵的储水容器都置于所述箱体内部；所述的透过水收集件透过所述箱体上表面的孔安装在所述水箱式试块夹具正下方。本专利技术的方案中，所述的水箱式试块夹具的作用是将设定水头、固定试块及试块侧封一体化。当试块放入夹板之间、夹板闭合后，一对夹板借助外部提供的挤压力将试块沿水平方向夹紧，使试块竖直固定于夹板形成的筒内下部，此时夹板内表面的弹性材料层能够很好地填充并封闭试块侧表面的孔隙，在对试块完成固定的同时也实现了侧封，与此同时，试块以上的筒内空间注水后即直接形成了测试水头，由此，通过本专利技术所述的水箱式试块夹具可以一举多得地完成水头的设定、试块的固定及侧封。所以，本专利技术所述的水箱式试块夹具的具体形式没有特定的限制，所述的一对夹板可以是对称的或不对称的，闭合后可以呈方筒也可以呈圆筒；所述的夹板开闭控制机构可以是锁扣机构、杠杆机构或螺杆机构中的任意一种或几种与滑道的组合；所述的弹性材料层的弹性材料种类也没有特变的限制，硬度不大于邵氏硬度40度的各种弹性材料。只要能够提供水平方向足够的夹紧力、夹板内部的弹性材料层有足够的弹性和厚度、闭合后筒内有足够空间形成水头的组合件，就都可以作为本专利技术的水箱式试块夹具。本专利技术优选的方案中，所述的一对夹板由对称的夹板一和夹板二构成，其横截面均呈“∟”形；所述的夹板开闭控制机构包括方形框架、水平滑道、滑块、杠杆和旋紧螺杆；所述的方形框架，固定安装在所述方形箱体上表面，其一边开放，对边内侧与所述夹板一的脊边中部固定连接，其余任意一边或两边设置所述的水平滑道；所述的水平滑道内滑动连接所述的滑块，所述的滑块固定连接所述的夹板二外表面中部；所述的杠杆一端销接于所述方形框架设有水平滑道的边，水平转动时杠杆中部接触所述夹板二的脊边中部，推动夹板二沿水平滑道向夹板一滑动，以实现一对夹板的闭合；所述的旋紧螺杆固定安装在所述方形框架上，在所述杠杆将夹板二推至与夹板一闭合时，所述的旋紧螺杆可与所述杠杆的转动端螺接，可进一步通过旋拧方式推动杠杆进而锁紧一对夹板。所述的水平滑道可以在所述的方形框架一边设置，也可以在方形框架相平行的两边设置，本专利技术中优选在所述的方形框架两个平行边设置水平滑道，以保证夹板二滑动的稳定性。此时，所述的水箱式试块夹具在夹紧过程中能够最大程度地向试块的四个侧面施加压力，使弹性材料层充分封闭试块的每个侧面，尽可能降低了测试过程中试块侧面漏水情况的发生。本专利技术所述的方案中，水箱式试块夹具的溢流口设置在高于试块位置的夹板上，设置的数量、形状和具体位置可以有多种，例如，可以纵向间隔设置若干个不同高度的溢流口，也可以仅在最高位设置一个溢流口，还可以设置一个细长的纵向贯通式溢流口；所述的溢流口形状也可以是圆孔形、扁长方形等。本专利技术优选的一种方案中，所述的某一夹板同一面上纵向间隔地设置3个扁长方形溢流口；所述的3个扁长方形溢流口分别通过管道连接储水容器，或者与连接着储水容器的同一管道根据需要切换连接。本专利技术优选的方案中，所述的夹板上进一步设置透明观察窗，用于观察水头变化情况；更优选进一步在所述的透明观察窗上设置刻度线，辅助观察水头的变化幅度。本专利技术优选的方案中，所述的电控单元进一步设有计算芯片、存储器和显示屏；所述的计算芯片用于接收来自称量容器的数据并通过预设程序处理数据；所述的存储器用于存储数据；所述的显示屏用于显示计算结果。本专利技术进一步优选的方案中，所述的控制电路包括水泵数控电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透水混凝土透水系数测定仪，包括主体安装框架，所述的主安装框架上部装有水箱式试块夹具，中部装有透过水收集件，下部设置透过水路，底部设置称量容器和带水泵的储水容器；主安装框架一侧设有电控单元；所述的水箱式试块夹具包括一对可开闭夹板和夹板开闭控制机构；所述的一对可开闭夹板闭合后形成底端开放的直立筒，其筒深大于等于试件厚度的2倍；所述的每个夹板内表面设有弹性材料层；所述的可开闭夹板底端设有防止试件下坠的限位筋；所述的夹板上半部设有进水口和溢流口；所述的进水口连接所述的储水容器的水泵；所述的溢流口通过管道连接所述的储水容器；所述的透过水收集件设置在所述水箱式试块夹具下方，其上开口面积大于所述的可开闭夹板闭合后形成的下端口面积；所述的透过水路分为排水管和计量水管，并设置电磁阀用于在排水管和计量水管间切换水流；所述的排水管外接下水，所述的计量水管通入所述的称量容器；所述的称量容器通过管道和电控阀门连接所述的储水容器；所述的电控单元至少设置控制按钮、控制电路和继电器；所述的控制电路与所述的继电器电连接，所述的继电器与所述的电磁阀电连接，以控制透过水路中透过水的流向切换。

【技术特征摘要】
1.一种透水混凝土透水系数测定仪，包括主体安装框架，所述的主安装框架上部装有水箱式试块夹具，中部装有透过水收集件，下部设置透过水路，底部设置称量容器和带水泵的储水容器；主安装框架一侧设有电控单元；所述的水箱式试块夹具包括一对可开闭夹板和夹板开闭控制机构；所述的一对可开闭夹板闭合后形成底端开放的直立筒，其筒深大于等于试件厚度的2倍；所述的每个夹板内表面设有弹性材料层；所述的可开闭夹板底端设有防止试件下坠的限位筋；所述的夹板上半部设有进水口和溢流口；所述的进水口连接所述的储水容器的水泵；所述的溢流口通过管道连接所述的储水容器；所述的透过水收集件设置在所述水箱式试块夹具下方，其上开口面积大于所述的可开闭夹板闭合后形成的下端口面积；所述的透过水路分为排水管和计量水管，并设置电磁阀用于在排水管和计量水管间切换水流；所述的排水管外接下水，所述的计量水管通入所述的称量容器；所述的称量容器通过管道和电控阀门连接所述的储水容器；所述的电控单元至少设置控制按钮、控制电路和继电器；所述的控制电路与所述的继电器电连接，所述的继电器与所述的电磁阀电连接，以控制透过水路中透过水的流向切换。2.权利要求1所述的测定仪，其特征在于：所述的一对夹板由对称的夹板一和夹板二构成，其横截面均呈“∟”形；所述的夹板开闭控制机构包括方形框架、水平滑道、滑块、杠杆和旋紧螺杆；所述的方形框架，固定安装在所述方形箱体上表面，其一边开放，对边内侧与所述夹板一的脊边中部固定连接，其余任意一边或两边设置所述的水平滑道；所述的水平滑道内滑动连接所述的滑块，所述的滑块固定连接所述的夹板二外表面中部；所述的杠杆一端销接于所述方形框架设有水平滑道的边，水平转动时杠杆中部接触所述夹板二的脊边中部，推动夹板二沿水平滑道向夹板一滑动，以实现一对夹板的闭合；所述的旋紧螺杆固定安装在所述方形框架上，在所述杠杆将夹板二推至与夹板一闭合时，所述的旋紧螺杆可与所述杠杆的转动端螺接，可进一步通过旋拧方式推动杠杆进而锁紧一对夹板。3.权利要求1所述的测定仪，其特征在于：所述的某一夹板同一面上纵向间隔地设置3个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭群，左彦峰，王欣宇，罗宁，王冬，马旺坤，陈晶，朱立德，胡萍，谌凡，师刚领，张建，安立军，于萍，王莎莎，王晓鹏，
申请(专利权)人：建筑材料工业技术情报研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11