一种原位表层混凝土透气性测试仪及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种原位表层混凝土透气性测试仪及其测试方法，包括测试底盘、膨胀螺栓、压力变送器、控制柜和底板，测试底盘的下端与底板通过膨胀螺栓连接，在底盘下端还设置有一圈密封垫与待测试混凝土面配合使用，压力变送器与温度传感器均设置在测试底盘上，温度传感器的感应端伸入测试底盘的测腔中，测试底盘的上端中心还设置有第一气压接口，第一气压接口、压力变送器和温度传感器均与控制柜连接，通过控制柜内的控制部分控制混凝土透气性实验；使用时，将测试底盘固定在测区位置的混凝土表面上，给测腔内注气加压或者抽气，对待测区的混凝土的透气性和温度进行测试，本装置能够真实测试混凝土的透气性，对混凝土配比和混凝土浇筑有指导意义。凝土浇筑有指导意义。凝土浇筑有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种原位表层混凝土透气性测试仪及其测试方法


[0001]本专利技术涉及混凝土性能检测设备
，具体涉及一种原位表层混 凝土透气性测试仪及其测试方法。

技术介绍

[0002]混凝土透气系数是混凝土密实度的指标之一，是瓦斯隧道混凝土最重 要的指标，透气系数直接影响混凝土的是否能使瓦斯气体不进入隧道，造 成安全隐患；尤其是目前大量瓦斯隧道工程建设，对混凝土透气性能提出 更高的要求，因此，混凝土的透气系数测定更应该得到重视；
[0003]而混凝土抗透气系数试验的最重要环节就是测试装置，测量不准就无 法精确测试混凝土的透气性能，也无法为工程提供准确的混凝土配比数据， 失去指导意义；而现有的混凝土透气性测试设备需要将混凝土层切割，然 后利用检测设备进行混凝土透气性实验，这种检测方式一个是会破坏现有 的混凝土浇筑层，同时是在实验室内进行实验，操作繁琐且无法准确测试 恒压条件下气体运动速度，进而无法评估渗透系数，操作不便，且不能模 拟使用环境的实际温度，测试的数据与使用时的透气性不匹配，指导意义 不大。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种原位表层混凝土透气性测 试仪及其测试方法，使用时，将测试底盘固定在测区位置的混凝土表面上， 通过给测腔内注气加负压，对待测区的混凝土的透气性进行测试，能够真 实测试混凝土的透气性，对混凝土的配比和混凝土层的浇筑厚度具有指导 意义。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种原位表层混凝土透气性测试仪，包括测试底盘、膨胀螺栓、压力 变送器、控制柜和底板，所述测试底盘的下端与底板通过膨胀螺栓连接， 且在底盘的下端还设置有一圈密封垫，密封垫与待测试混凝土面配合使用， 所述压力变送器设置在测试底盘上，所述测试底盘的上端中心还设置有第 一气压接口，所述第一气压接口、压力变送器均与控制柜连接，通过控制 柜内的控制部分控制气压流通方向，对待测混凝土进行原位表层混凝土透 气性实验；
[0007]所述的控制柜外侧设置有反压接入口、第二气压接口、开关、负压旋 钮和调压按钮，所述反压接入口通过导线与压力变送器连接，第二气压接 口通过气管与第一气压接口连接。
[0008]优选的，所述的控制部分包括设置在控制柜内的控制模块、电源、气 压泵、电磁阀和显示器，所述电源用于给控制模块、电磁阀和显示器供电， 所述气压泵通过电磁阀与第二气压接口连接，所述显示器的控制输入口与 控制模块连接，数据输入口与压力变送器和电磁阀分别连接；所述的测试 底盘的下边缘上还设置有紧固连接孔，所述紧固连接孔与膨胀螺栓配合使 用。
[0009]优选的，所述的测试底盘的测腔内还设置有温度传感器，所述温度传 感器通过导线与设置在控制柜上的温度数据接收口连接。
[0010]优选的，所述的第一气压接口与气管通过快去连接机构连接，所述快 去连接机构包括锁拽组件和锁定组件；所述锁拽组件包括压把、钩环、第 一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈，所述压把通过铰接环转动设置在第一气 压接口的耳板上，所述钩环设置在压把的上部末端，且与设置在气管下端 连接部的挂钩配合使用，所述第一橡胶密封圈设置在第一气压接口的内圈 卡台上，与设置在气管下端连接部的压紧环配合使用，第二橡胶密封圈设 置在第一气压接口的外圈卡台的端部，与设置在气管下端连接部端部的压 紧环配合使用；所述锁定组件包括锁杆和复位弹簧，所述锁杆通过压板安 装在第一气压接口侧壁上的伸缩孔内，且在锁杆上设置有限位环，所述复 位弹簧设置在限位环的内侧，对锁杆进行复位；所述锁杆内侧端部与设置 在气管下端连接部的锁孔配合使用；锁杆的外侧端部与设置在压把下端内 侧的卡槽配合使用，对气管的下端连接部进行锁定。
[0011]一种原位表层混凝土透气性测试仪进行原位表层混凝土透气性测试 的方法，所述原位表层混凝土透气性测试仪能够进行负压原位表层混凝土 透气性测试，其具体步骤包括
[0012]步骤一：布置测点，测点应避免与主筋轴线重合，在测点位置确定后， 根据测点位置，采用电钻打点；
[0013]步骤二：安装实验装置前，采用黄铜刷对待测混凝土表面进行清理， 使其干净、无油污、灰砂和水珠，将测区划分为300
×
300mm2的网格，并 进行编号；
[0014]步骤三：利用膨胀螺栓或强力胶将测试底盘固定在待测网格的混凝土 表面上，并在装置安装完成后，连接电源和控制器；
[0015]步骤四：实验装置准备好后，向测试装置加压至0—
‑
500mbar，持续 试验持续记录测腔内的压力，测试时长为15分钟；
[0016]步骤五：测试结束后，记录数据并清理测试面；
[0017]其中：所述透气性测试装置所使用的加压气体为氮气或压缩气体。
[0018]优选的，在原位表层混凝土透气性测试仪的测定模式中：
[0019](1)t＝0时，待测区混凝土内包含所有的空隙内压力＝大气压Pa；
[0020](2)所测混凝土为均质混凝土，且各部分都具有同样的性质；
[0021](3)待测物的厚度e≤长度L；
[0022](4)所述测定深度的压力分布呈直线关系；
[0023](5)所述测腔内的空气可以直线流通，混凝土表面与测试底盘的口 部垂直。
[0024]优选的，在进行负压原位表层混凝土透气性的计算过程中，采用 Torrent方法计算透气性系数，则透气性K
T
的表达式为：
[0025][0026]式中：K
T
表示混凝土表面透气性系数，单位为m2；
[0027]A表示真空腔室截面面积，单位为m2；
[0028]Pa表示大气压，为101.325kPa，20℃；
[0029]η表示空气动力粘滞系数，2.0
×
10
‑5Pa
·
s；
[0030]∈表示混凝土孔隙率，取0.015；
[0031]Δ
p
表示真空枪内气压增量，单位为Pa；
[0032]t0表示试验中读数起始时间，取60s；
[0033]t表示试验中读书终止时间，取660s。
[0034]一种原位表层混凝土透气性测试仪进行原位表层混凝土透气性测试 的方法，所述原位表层混凝土透气性测试仪能够进行正压原位表层混凝土 透气性测试，其具体步骤包括
[0035]步骤一：布置测点，测点应避免与主筋轴线重合，避免主筋影响实验 结果，在测点位置确定后，根据测点位置，采用电钻打点；
[0036]步骤二：安装实验装置前，采用黄铜刷对待测混凝土表面进行清理， 使其干净、无油污、灰砂和水珠，将测区划分为300
×
300mm2的网格，并 进行编号；
[0037]步骤三：利用膨胀螺栓或强力胶将测试底盘固定在待测网格的混凝土 表面上，并在装置安装完成后，连接电源和控制器；
[0038]步骤四：实验装置准备好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：包括测试底盘(1)、膨胀螺栓(3)、压力变送器(4)、控制柜(5)和底板(6)，所述测试底盘(1)的下端与底板(6)通过膨胀螺栓(3)连接，且在底盘(1)的下端还设置有一圈密封垫(2)，密封垫(2)与待测试混凝土面配合使用，所述压力变送器(4)设置在测试底盘(1)上，所述测试底盘(1)的上端中心还设置有第一气压接口(12)，所述第一气压接口(12)、压力变送器(4)均与控制柜(5)连接，通过控制柜(5)内的控制部分控制气压流通方向，对待测混凝土进行原位表层混凝土透气性实验；所述控制柜(5)外侧设置有反压接入口(51)、第二气压接口(52)、开关、负压旋钮和调压按钮，所述反压接入口(51)通过导线与压力变送器(4)连接，第二气压接口(52)通过气管(8)与第一气压接口(12)连接。2.根据权利要求1所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的控制部分包括设置在控制柜(5)内的控制模块、电源、气压泵、电磁阀和显示器，所述电源用于给控制模块、电磁阀和显示器供电，所述气压泵通过电磁阀与第二气压接口(52)连接，所述显示器的控制输入口与控制模块连接，数据输入口与压力变送器(4)和电磁阀分别连接；所述的测试底盘(1)的下边缘上还设置有紧固连接孔(11)，所述紧固连接孔(11)与膨胀螺栓(3)配合使用。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的测试底盘(1)的测腔内还设置有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)通过导线与设置在控制柜(5)上的温度数据接收口(53)连接。4.根据权利要求1所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的第一气压接口(12)与气管(8)通过快速连接机构连接，所述快速连接机构包括相互配合使用的锁拽组件和锁定组件；所述锁拽组件包括压把(121)、钩环(122)、第一橡胶密封圈(123)和第二橡胶密封圈(129)，所述压把(121)通过铰接环转动设置在第一气压接口(12)的耳板上，所述钩环(122)设置在压把(121)的上部末端，且与设置在气管(8)下端连接部的挂钩(81)配合使用，所述第一橡胶密封圈(123)设置在第一气压接口(12)的内圈卡台上，与设置在气管(8)下端连接部的压紧环(83)配合使用，第二橡胶密封圈(129)设置在第一气压接口(12)的外圈卡台的端部，与设置在气管(8)下端连接部端部的压紧环配合使用；所述锁定组件包括锁杆(124)和复位弹簧(127)，所述锁杆(124)通过压板(126)安装在第一气压接口(12)侧壁上的伸缩孔(128)内，且在锁杆(124)上设置有限位环(125)，所述复位弹簧(127)设置在限位环(125)的内侧，对锁杆(124)进行复位；所述锁杆(124)内侧端部与设置在气管(8)下端连接部的锁孔(82)配合使用；锁杆(124)的外侧端部与设置在压把(121)下端内侧的卡槽(1211)配合使用，对气管(8)的下端连接部进行锁定。5.利用如权利要求1
‑
2任一项所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪进行原位表层混凝土透气性测试的方法，其特征在于：所述原位表层混凝土透气性测试仪能够进行负压原位表层混凝土透气性测试，其具体步骤包括步骤一：布置测点，测点应避免与主筋轴线重合，在测点位置确定后，根据测点位置，采用电钻打点；步骤二：安装实验装置前，采用黄铜刷对待测混凝土表面进行清理，使其干净、无油污、灰砂和水珠，将测区划分为300
×
300mm2的网格，并进行编号；步骤三：利用膨胀螺栓或强力胶将测试底盘固定在待测网格的混凝土表面上，并在装
置安装完成后，连接电源和控制器；步骤四：实验装置准备好后，向测试装置加压至0—
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬鹏，郭卫民，王宝民，张冠华，郭骞，杨玉杰，
申请(专利权)人：西安市亚星土木仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：