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原文传递一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法

专利名称：	一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法
摘要：	本发明公开了一种透水混凝土渗透系数的试验装置及试验方法，所述试验装置包括底筒、底筒顶部设置的金属孔板、放置在金属孔板上的试件套筒和顶筒、通过第一导管连接在底筒侧壁的进水槽、设置于顶筒侧壁的第二导管、放置于第二导管出水口的量筒；所述试件套筒侧壁等间距设置有测压管；所述测压管和第一导管上设有止水阀；所述试验方法包括制作试件、安装装置、渗透试验和计算修正步骤。本发明的装置解决了透水混凝土因孔隙分布不均对渗透系数的影响问题；提出了使用不同高度试件套筒进行透水混凝土渗透试验时渗透系数的修正方法，能够更准确地获得透水混凝土的渗透系数，有利于对透水混凝土的抗渗透性能作出准确评价；装置简单，操作方便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	淮阴工学院
发明人：	程永振;董云;吴丹曦;陈亚东;尹得余;武精科
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910781628.2
公开号：	CN110487699A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	223005 江苏省淮安市洪泽区东七街三号高新技术产业园A12-2(淮阴工学院技术转移中心洪泽分中心)
主权项：	1.一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：包括底筒(5)、底筒(5)顶部设置的金属孔板(8)、放置在金属孔板(8)上的试件套筒和顶筒(4)、通过第一导管(9)连接在底筒(5)侧壁的进水槽(6)、设置于顶筒(4)侧壁的第二导管(10)、放置于第二导管(10)出水口的量筒(7)；所述底筒(5)、试件套筒和顶筒(4)相邻两者之间采用螺栓固定；所述试件套筒侧壁等间距设置有测压管；所述测压管和第一导管(9)上设有止水阀。 2.根据权利要求1所述的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：所述试件套筒由上试件套筒(1)、中试件套筒(2)和下试件套筒(3)竖向拼接而成，两两之间使用螺栓固定，拼接处使用橡胶圈密封。 3.根据权利要求2所述的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：所述上试件套筒(1)侧壁上设置有第一测压管(15)和第二测压管(16)；所述中试件套筒(2)侧壁上设置有第三测压管(17)和第四测压管(18)；所述下试件套管(3)侧壁设置有第五测压管(19)和第六测压管(20)；相邻测压管的孔中心之间的间距相等。 4.根据权利要求2所述的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：所述上试件套筒(1)、中试件套筒(2)和下试件套筒(3)分别由两部分圆弧件组成，所述圆弧件通过侧面的两对螺栓拼接成圆柱形套筒，拼接处使用橡胶圈密封。 5.根据权利要求2所述的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：所述上试件套筒(1)、中试件套筒(2)和下试件套筒(3)为钢化玻璃材质，内径相同，高度一致。 6.根据权利要求1所述的一种透水混凝土渗透系数的试验装置，其特征在于：所述进水槽(6)侧壁设置有溢水口(11)。 7.一种使用权利要求1-6中任一项所述的透水混凝土渗透系数的试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤： (a)制作混凝土试样，到规定养护龄期钻取圆柱体试件，试件侧面涂玻璃胶，预留与测压管接触处的空隙； (b)将试件置于底筒(5)上，加上顶筒(4)，再依次安装下试件套筒(3)、中试件套筒(2)和上试件套筒(1)，每个试件套筒由侧面两对对称的螺栓固定，两两之间使用螺栓固定，拼装处使用橡胶圈密封； (c)开启第二测压管(16)、第四测压管(18)和第六测压管(20)的止水阀，开启第一导管(9)上的止水阀，水流自下而上灌满整个试件套筒，直至溢水口(11)和第二导管(10)均开始溢流为止，将试件套筒静置，调整进水槽(6)高度，并改变水流流速，直至试件内部无气泡排出； (d)调整进水槽(6)高度，保证层流状态的水头差，稳定后用量筒(7)接水，同时记录所需的时间； (e)关闭第二测压管(16)、第四测压管(18)和第六测压管(20)的止水阀，关闭第一导管(9)上的止水阀，拆除顶筒(4)和上试件套筒(1)，切割去除上部混凝土试件，然后安装顶筒(4)，开启测压管第三测压管(17)、第四测压管(18)、第五测压管(19)和第六测压管(20)的止水阀，开启第一导管(9)上的止水阀进行渗透试验； (f)关闭第三测压管(17)、第四测压管(18)、第五测压管(19)和第六测压管(20)的止水阀，关闭第一导管(9)上的止水阀，拆除顶筒(4)和中试件套筒(2)，切割去除中部混凝土试件，然后安装顶筒(4)，开启第五测压管(19)和第六测压管(20)的止水阀，开启第一导管(9)上的止水阀进行渗透试验； (g)重复上述操作进行全尺寸圆柱体试件、中下层圆柱体试件、下层圆柱体试件的透水混凝土渗透系数的修正试验，获取修正系数； (h)中下层圆柱体试件和下层圆柱体试件的渗透系数乘以修正系数修正为全尺寸圆柱体试件的渗透系数后，与全尺寸圆柱体试件渗透系数求平均值作为混凝土试样的最终渗透系数。 8.根据权利要求7所述的一种透水混凝土渗透系数的试验方法，其特征在于：所述步骤(g)中的渗透系数定义如下：获取步骤(c)和步骤(d)中不同水位差下的全尺寸试件渗透系数，记为k1；获取步骤(e)中不同水位差下的中下层圆柱体试件渗透系数，记为k2；获取步骤(f)中不同水位差下的下层圆柱体试件渗透系数，记为k3；采用以下公式计算：全尺寸圆柱体试件：式中：k1为全尺寸圆柱体试件渗透系数(cm/s)，Q为时间t内的渗透水量(cm3)，L1为第二测压管(16)与第四测压管(18)或第四测压管(18)与第六测压管(20)的孔中心之间的试件高度(L1＝2h)，A为混凝土试件断面积，H1为第二测压管(16)与第四测压管(18)之间水位差和第四测压管(18)与第六测压管(20)之间水位差的平均值。中下层圆柱体试件：式中：k2为中下层圆柱体试件渗透系数(cm/s)，L2为第三测压管(17)与第四测压管(18)、第四测压管(18)与第五测压管(19)或第五测压管(19)与第六测压管(20)的孔中心之间的试件高度(L2＝h)，A为混凝土试件断面积，H2为第三测压管(17)与第四测压管(18)之间水位差、第四测压管(18)与第五测压管(19)之间水位差和第五测压管(19)与第六测压管(20)之间水位差的平均值。下层圆柱体试件：式中：k3为下层圆柱体试件渗透系数(cm/s)，L3为第五测压管(19)与第六测压管(20)孔中心之间的试件高度(L3＝h)，A为混凝土试件断面积，H3为第五测压管(19)与第六测压管(20)之间水位差。 9.根据权利要求7所述的一种透水混凝土渗透系数的试验方法，其特征在于：所述步骤(g)中所述中下层圆柱体试件渗透系数的修正系数为δ2＝k1/k2，下层圆柱体试件渗透系数的修正系数为δ3＝k1/k3。
所属类别：	发明专利