專利名稱：混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置
一、 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于多孔介質(zhì)材料滲透性能測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種基于混凝土 漿液介質(zhì)的透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置。
二、 背景技術(shù)
透水模板布是一種短纖非織造類無紡布，用于澆注混凝土?xí)r內(nèi)襯在模板面 上，滲排混凝土漿液中淺層的多余水份和氣體，降低淺層混凝土漿液水灰比和氣 泡含量，同時(shí)改善混凝土養(yǎng)護(hù)條件，從而提高混凝土表層的密實(shí)性能和表觀性能。
滲透淤堵性能是多孔介質(zhì)材料性能測(cè)試的重要內(nèi)容之一。對(duì)于短纖非織造類 無紡布，在土木水利類工程中的應(yīng)用主要是發(fā)揮其反濾、排水作用，目前國(guó)內(nèi)外 透水性模板布產(chǎn)品已應(yīng)用于工程實(shí)踐，但其滲透排水性能測(cè)試?yán)碚摵头椒ㄟ€是空
白，個(gè)別產(chǎn)品生產(chǎn)廠家參照IS0/FDIS11058—98T(E)《土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品 無壓時(shí)的垂直滲透試驗(yàn)》、ASTMD4716—87《土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品在常水頭下 的導(dǎo)水率(沿織物平面流動(dòng))試驗(yàn)》、ISO ,/FDIS12958—98E《土工織物及其相關(guān) 產(chǎn)品沿織物平面輸水能力的測(cè)定》、《JTG E50-2006公路土工合成材料試驗(yàn)規(guī) 程》以及《土工合成材料測(cè)試規(guī)程》(SL/T235-1999)等測(cè)試規(guī)范或規(guī)程，有垂直 滲透系數(shù)和水平滲透系數(shù)的測(cè)試兩項(xiàng)內(nèi)容。測(cè)試的基本原理是基于Darcy滲透定 律原理進(jìn)行的，測(cè)試應(yīng)滿足恒定層流滲流場(chǎng)條件、采用定水頭或變水頭測(cè)試方法， 滲透流體介質(zhì)(20。C飽和純凈水)是Newton體，實(shí)驗(yàn)中滲透系數(shù)值是用不同恒 定水頭下滲透流速v與對(duì)應(yīng)的水力坡降J獲得的的穩(wěn)定線性部分的斜率表示，反 映多孔介質(zhì)材料本身的滲透排水性能。
目前所采用的這些測(cè)試方法存在如下缺點(diǎn)，第一，混凝土漿液是Bingham體 而非Newton體，其滲透規(guī)律不滿足上述簡(jiǎn)單Darcy滲透定律測(cè)試原理；第二， 本項(xiàng)測(cè)試混凝土漿液淺層的多余水份的滲排過程因混凝土初凝固化而迅速衰減 停止，是非恒定滲流；第三，透水模板布結(jié)構(gòu)分為表層過濾層和內(nèi)層水平排水層， 由于透水模板布結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中因混凝土漿液的側(cè)壓力作用以及滲排淤堵而導(dǎo)致其垂直及水平滲透性能耦合影響，所以分別單獨(dú)測(cè)試透水模板布在恒定層流 滲流場(chǎng)、定水頭或變水頭及水流體介質(zhì)條件下的水平系數(shù)和垂直滲透系數(shù)，不能 表征其實(shí)際滲透排水工作性能，必須根據(jù)透水模板布工作特點(diǎn)重新選擇合適的測(cè)
試方法。 一般情況下，施工現(xiàn)場(chǎng)透水模板布都要多次重復(fù)使用，產(chǎn)品供應(yīng)商目前 對(duì)產(chǎn)品能重復(fù)使用多少次并沒有明確的說明和參數(shù)指標(biāo)。顯然，淤堵性能將直接 影響透水模板布的重復(fù)使用效果，但多孔材料淤堵性能的測(cè)試方法目前在學(xué)術(shù)界 還沒有形成嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法，主要是由于多孔材料介質(zhì)本身和流體介質(zhì)的性 能以及工作狀況差異很大，就本項(xiàng)淤堵性能測(cè)試而言，淤堵的流體介質(zhì)一水泥漿 液的性能是相當(dāng)復(fù)雜的，其黏度、等效固體顆粒直徑、滲透壓力都是非恒定甚至 是非穩(wěn)定的，工程中準(zhǔn)確測(cè)試混凝土槳液的黏度系數(shù)到目前為止都是十分困難的 事情。目前想從理論上分析透水模板布中水泥漿液的的淤堵程度是不現(xiàn)實(shí)的，但 淤堵現(xiàn)象又客觀存在，所以，采用模擬實(shí)際工程中透水模板布的使用條件，設(shè)計(jì) 一套實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)試透水模板布在不同混凝土漿液條件下的淤堵量，計(jì)算淤堵程 度是最直接有效的方法，結(jié)合混凝土試樣的試驗(yàn)結(jié)果，可以為工程中確定合理的 材料幾何性能參數(shù)及重復(fù)使用條件提供直接參考指標(biāo)。
三、 發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的透水性能測(cè)試裝置不能表征其實(shí)際滲透排水工作 性能的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置， 可以測(cè)試出實(shí)際施工狀態(tài)下的透水模板布的滲透淤堵性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為 一種混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置， 所述裝置包括油壓千斤頂、反力支架、導(dǎo)桿、導(dǎo)軌、加壓板和底座板，反力支架 分別垂直設(shè)于底座板的左右兩邊，在底座板上、左反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有集水槽， 在右反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有加壓板，加壓板通過導(dǎo)桿與右反力支架連接，在底座板 上設(shè)有導(dǎo)軌，油壓千斤頂?shù)那Ы镯斣O(shè)于加壓板和右反力支架之間，在左反力支架 和加壓板之間有一分離式封閉網(wǎng)格墊。
所述的封閉網(wǎng)格墊由勁性PE格柵矩形網(wǎng)格墊和防滲套組成，防滲套包覆住 勁性PE格柵矩形網(wǎng)格墊的底面、前面、后面三個(gè)面和左右側(cè)面中的一個(gè)面，沒 有包覆的那個(gè)側(cè)面作為完整滲透?jìng)?cè)面。
所述的油壓千斤頂由油缸、油泵、油壓表、控制溢流閥、高壓油管和千斤頂 組成，千斤頂設(shè)于加壓板和右反力支架之間，千斤頂通過高壓油管和油缸相連，油缸上設(shè)有油泵、油壓表和控制溢流閥。
本實(shí)用新型按照在實(shí)際施工狀態(tài)下的透水性模板布的滲排淤堵性能的情況， 利用可控加載系統(tǒng)模擬實(shí)際混凝土漿體倒入模板后對(duì)滲透模板布的側(cè)壓力，采用 勁性PE格柵矩形網(wǎng)格墊+只留頂面和一個(gè)完整滲透?jìng)?cè)面而其他四面均封閉的防 滲套構(gòu)成混凝土漿體試樣模型，通過給定的恒定側(cè)壓力，測(cè)試試樣的排水規(guī)律， 繪制滲排速率與時(shí)間的關(guān)系曲線，獲取綜合時(shí)變滲透系數(shù)Kc—t的擬合函數(shù)。
有益效果
1. 本實(shí)用新型的測(cè)試方法中結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，綜合考慮了透水模板 布的材料幾何性能、漿液介質(zhì)性能變化、壓力衰減變化、顆粒淤堵程度以及排滲 歷時(shí)等因素，本實(shí)用新型選擇采用測(cè)試不同壓力或者不同配合比下綜合時(shí)變滲透 系數(shù)來衡量實(shí)際工作狀態(tài)下的混凝土漿液介質(zhì)中的透水模板布的滲透淤堵性能。
2. 利用本實(shí)用新型的試驗(yàn)方法和裝置，解決了測(cè)試透水模板布在附壓及濾 布淤堵可變、滲流非恒定條件下的滲透排水性能及其變化規(guī)律問題，表征了透水 模板布的綜合滲排性能，可通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取綜合時(shí)變滲透系數(shù)擬合函數(shù)的表達(dá) 式。該實(shí)驗(yàn)方法及參數(shù)用于工程實(shí)踐，可準(zhǔn)確地反映透水模板布的透水、淤堵性 能和工程適用范圍。
3. 本實(shí)用新型通過測(cè)試透水性模板布在加載水平荷載條件下對(duì)混凝土漿液 的歷時(shí)滲透性能的變化指標(biāo)，能夠真正表征透水性模板布在實(shí)際工作過程中的滲 排效果和及其因素影響，符合實(shí)際工作狀況，對(duì)評(píng)價(jià)透水性模板布的滲排淤堵性 能起到關(guān)鍵作用。
4. 設(shè)計(jì)一個(gè)封閉網(wǎng)格墊來替代混凝土中的石子粗骨料，通過控制水平加載的 載荷或者改變混凝土配合比來獲得滲透流速和時(shí)間或壓力的曲線，擬合得到綜合 時(shí)變滲透系數(shù)及淤堵度的實(shí)驗(yàn)表達(dá)式，最終得到試樣淤堵度的表達(dá)。
四

圖1為本實(shí)用新型所用測(cè)試裝置示意圖。
其中附圖標(biāo)號(hào)說明1—油缸(40L，46tf液壓油)，2—油泵(CB-1型)，3— 油壓表(0 8MP a )， 4一控制溢流閥，5—高壓油管(63CX2000), 6—千斤頂(M0B32X100)， 7—反力支架(150mmX 30國(guó)X 300mmX12ram)， 8—導(dǎo)桿08X 400誦)，9_導(dǎo)軌，10—加壓板(300mmX300mmX10mm)， 11—底座板，12—網(wǎng) 格墊(300mmX300mmX80mm)， 13—防滲套，14一透水模板布，15—集水槽。
五具體實(shí)施方式
一種用于所述的基于混凝土漿液介質(zhì)的透水模板布滲透淤堵性測(cè)試方法中 的裝置，所述裝置包括加壓裝置、反力支架7、導(dǎo)桿8、導(dǎo)軌9、加壓板10和底 座板11，反力支架7分別垂直設(shè)于底座板11的左右兩邊，在底座板1上、左反 力支架7的內(nèi)側(cè)設(shè)有集水槽15，在右反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有加壓板10，在底座板 11上設(shè)有導(dǎo)軌9，加壓裝置設(shè)于加壓板10和右反力支架7之間，加壓板10通過 導(dǎo)桿8與右反力支架7連接，加壓板10通過導(dǎo)桿8沿設(shè)于底座板11上的導(dǎo)軌9 在反力支架7之間做水平運(yùn)動(dòng)。所述的加壓裝置為油壓千斤頂，由一個(gè)千斤頂6、 油缸l、油泵2、油壓表3、控制溢流閥4、高壓油管5組成，千斤頂6設(shè)于加壓 板10和右反力支架7之間，千斤頂6通過高壓油管5和油缸1連接，通過設(shè)于 油缸1上的油泵2來進(jìn)行加壓，通過設(shè)于油缸1上的油壓表2對(duì)壓力進(jìn)行監(jiān)視， 通過控制溢流閥4控制油量。
具體工作過程如下
1、 對(duì)試驗(yàn)?zāi)０宀歼M(jìn)行烘干稱量記錄干重；
2、 按設(shè)計(jì)方案配置某配合比的新拌混凝土，過篩剔除除骨料部分，將剩余 混凝土漿體灌入網(wǎng)格墊試樣模型，用4) 10的金屬棒振搗密實(shí)；
3、 在試樣未貼防滲套13的完整滲透?jìng)?cè)面貼附自然吸水飽和的透水模板 布14，將試樣安裝在加壓板10與反力支架7之間，調(diào)整好夾具狀態(tài)， 使試樣處于稍緊不漏漿、不會(huì)滑脫的固定狀態(tài)；
4、 按設(shè)計(jì)方案施加恒定側(cè)壓力荷載，開始計(jì)時(shí)5min為一計(jì)時(shí)單元，同 時(shí)量取集水槽15中的排滲水量；
5、 連續(xù)測(cè)試每個(gè)計(jì)時(shí)單元的排滲水量，直至卯min或試樣停止?jié)B排水 為止；
6、 終止試驗(yàn)后，立即取出滲透模板布，烘干試樣并稱量，計(jì)算淤堵度；
7、 計(jì)算排滲速率v，繪制v—t曲線；
8、 采用指數(shù)函數(shù)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到綜合時(shí)變滲透系數(shù)擬合函數(shù)。
9、 改變新拌混凝土配合比或改變側(cè)壓力，重復(fù)以上方法步驟試驗(yàn)，可獲得透水模板布的滲透性能與特定混凝土配合比、混凝土側(cè)壓力、滲排歷時(shí) 相互關(guān)系曲線和擬合函數(shù)。
權(quán)利要求1.一種混凝土用透水模板布設(shè)滲透淤堵性測(cè)試裝置，其特征在于，所述裝置包括油壓千斤頂、反力支架(7)、導(dǎo)桿(8)、導(dǎo)軌(9)、加壓板(10)和底座板(11)，反力支架(7)分別垂直設(shè)于底座板(11)的左右兩邊，在底座板(1)上、左反力支架(7)的內(nèi)側(cè)設(shè)有集水槽(15)，在右反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有加壓板(10)，加壓板(10)通過導(dǎo)桿(8)與右反力支架(7)連接，在底座板(11)上設(shè)有導(dǎo)軌(9)，油壓千斤頂?shù)那Ы镯斣O(shè)于加壓板(10)和右反力支架(7)之間，在左反力支架(7)和加壓板(10)之間有一分離式封閉網(wǎng)格墊。
2. 如權(quán)利要求1所述的混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置，其特征 在于，所述的封閉網(wǎng)格墊由勁性PE格柵矩形網(wǎng)格墊和防滲套組成，防滲套(13) 包覆住勁性PE格柵矩形網(wǎng)格墊的底面、前面、后面三個(gè)面和左右側(cè)面中的一個(gè) 面，沒有包覆的那個(gè)側(cè)面作為完整滲透?jìng)?cè)面。
3. 如權(quán)利要求1所述的混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置，其特征在 于，所述的油壓千斤頂由油缸(1)、油泵(2)、油壓表(3)、控制溢流閥(4)、 高壓油管(5)和千斤頂(6)組成，千斤頂(6)設(shè)于加壓板(10)和右反力支 架(7)之間，千斤頂(6)通過高壓油管(5)和油缸(1)相連，油缸(1)上 設(shè)有油泵(2)、油壓表(3)和控制溢流閥(4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混凝土用透水模板布滲透淤堵性測(cè)試裝置，所述裝置包括油壓千斤頂、反力支架、導(dǎo)桿、導(dǎo)軌、加壓板和底座板，反力支架分別垂直設(shè)于底座板的左右兩邊，在底座板上、左反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有集水槽，在右反力支架的內(nèi)側(cè)設(shè)有加壓板，加壓板通過導(dǎo)桿與右反力支架連接，在底座板上設(shè)有導(dǎo)軌，油壓千斤頂?shù)那Ы镯斣O(shè)于加壓板和右反力支架之間，在左反力支架和加壓板之間有一分離式封閉網(wǎng)格墊。測(cè)試試樣飽和透水模板布試驗(yàn)前后的滲透性能及淤堵程度。
文檔編號(hào)G01N15/08GK201311390SQ20082021731
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者劉兆磊, 孟思宇, 會(huì) 王, 曉 王, 田正宏, 許敏鐘, 顧沖時(shí) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)