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原文传递现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备及其方法

专利名称：	现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备及其方法
摘要：	本发明涉及材料抗渗性能测试技术领域，具体涉及现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备及其方法，该装置包括中心立杆，中心立杆的不同高度处分别设置有吊盘并安装有多个试验套筒，试验套筒包括竖向堆垒设置的样品固定套筒和渗水收集套筒，样品固定套筒中放置有胶凝砂砾石材料的样品柱，样品柱的上端面裸露于样品固定套筒上端口处，渗水收集套筒的侧壁上安装有单向阀，在渗水收集套筒内设锥面竖直向下的锥形集水腔，锥形集水腔底部安装有排水阀，将该装置投入现场环境水域，定时抽取试验套筒并通过积水体积得到胶凝砂砾石材料的渗透性，反应不同现场环境下胶凝砂砾石的渗水性能，通过该方法测试得到的胶凝砂砾石材料的抗渗系数结果更加精确具有针对性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	华北水利水电大学
发明人：	丁泽霖;柴启辉;郭磊;赵梦蝶;杨世锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910449030.3
公开号：	CN110174338A
代理机构：	郑州明华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	高丽华
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	450000 河南省郑州市金水区北环路36号
主权项：	1.一种现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备，其特征在于：包括中心立杆，在所述中心立杆的不同高度处分别安装有吊盘，所述吊盘的中心孔套装于中心立杆上，所述吊盘上围绕中心孔的位置均匀开有上下贯通的吊孔，并且在吊孔背离中心孔的外侧竖直开有豁口，每个吊孔处均安装有试验套筒；每一个试验套筒分别独立连接有牵引吊绳，牵引吊绳活动穿设于吊孔中并且能够从豁口中穿出，牵引吊绳上套固有柱塞，柱塞包括下塞体和上堵头，上堵头的直径大于下塞体的直径，所述下塞体能够塞进吊孔内，上堵头被阻挡在吊孔上端；所述试验套筒包括竖向堆垒设置的样品固定套筒和渗水收集套筒，所述样品固定套筒位于渗水收集套筒的上部且上端敞口，样品固定套筒、渗水收集套筒在堆叠处分别向外垂直设置有水平对接边沿，两个水平对接边沿密封连接，所述样品固定套筒包括两个对称扣接的半筒体，两个半筒体在连接处分别向外延伸设置有竖直对接边沿，两个竖直对接边沿密封连接；在渗水收集套筒靠近上端的内壁上安装有套环，在套环上部放置有胶凝砂砾石材料的样品柱，样品柱的侧壁包覆有橡胶密封层，并且橡胶密封层与样品固定套筒的内壁贴合，样品柱的上端面裸露于样品固定套筒的上端口处；在套环下部的渗水收集套筒中竖直设置有一个锥面竖直向下的锥形集水腔，在渗水收集套筒侧壁上靠近套环的位置安装有能够保持锥形集水腔内气压恒定的单向阀，在锥形集水腔的底部密封安装有排水阀，在锥形集水腔与渗水收集套筒之间均匀预装有配重体。 2.根据权利要求1所述的现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备，其特征在于：所述水平对接边沿上、竖直对接边沿上均匀开有螺丝孔，渗水收集套筒与样品固定套筒的水平对接边沿之间夹设一层橡胶密封垫并通过螺丝固定连接，两个半筒体的竖直对接边沿之间夹设一层橡胶密封垫并通过螺丝固定连接。 3.根据权利要求1所述的现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备，其特征在于：所述牵引吊绳的末端设置有区别标签。 4.根据权利要求1所述的现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的设备，其特征在于：所述渗水收集筒体的下端密封，所述配重体与锥形集水腔周围的渗水收集套筒一体成型。 5.一种现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的方法，基于权利要求1的装置，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：首先，由胶凝砂砾石材料制成的样品柱试件在拆模后，6-12个试件为一组，先送入养护室养护，试件到达龄期之后将试件、试验套筒及牵引吊绳进行组装，并在样品固定套筒的侧壁上安装单向阀，在样品固定套筒底部的锥形排水阀的下端密封安装排水阀；保持中心立杆竖直放置，在中心立杆上部标记一条水平面线，从水平面线往下每隔5m安装一个吊盘，把组装好的试验套筒的牵引吊绳分别移至各个吊盘的吊孔中，按压牵引吊绳上的柱塞使柱塞向下插入吊孔内，使各个试验套筒分别悬吊于中心立杆在水面下不同深度位置的各个吊孔的下方；在每根牵引吊绳末端的区别标签上分别标注出对应的试验套筒所处的深度位置H；步骤2：检验密封性，确认密封性良好后，将中心立杆缓慢下移至现场环境的水池中，下移过程始终保持中心立杆竖直，使试验套筒缓慢潜入水面下方，直到中心立杆上标记的水平面线与水面达到平齐后停止下移，将中心立杆进行固定；并且牵引吊绳末端的区别标签始终保留在水面上方以保证能够被提拉；设定同一个吊盘上的试验套筒为一组，每隔1-3天，从每组试验套筒中分别取出一个试验套筒，打开样品固定套筒底部的的排水阀，将锥形集水腔内的积水流出并收集至量取容器中，分别记录积水的体积V；步骤3：将所得试验数据汇入表格中，计算出每个试件的渗透系数并记录在表格中。 6.根据权利要求5所述的现场测试胶凝砂砾石材料抗渗性能的方法，其特征在于：每个试件的渗透系数通过达西公式计算得到，具体方法为：式中，K——渗透系数； V——积水体积； L——试件高度； H——投入水深； A——试件截面面积。
所属类别：	发明专利