本實用新型涉及建筑材料性能測試領(lǐng)域，具體涉及一種測試透水混凝土透水系數(shù)的檢測裝置。

背景技術(shù)：

透水混凝土是指由水泥、粗骨料、水以及適量外加劑拌制而成的多孔混凝土，又稱為無砂混凝土；它是由一層水泥漿體包裹粗骨料而形成的混凝土，這種混凝土具有良好的透水、透氣、重量輕等優(yōu)點，因此近年來，透水混凝土廣泛應(yīng)用在停車場、人行道、公園小徑等城市路面上；有效減少了城市積水，防止市區(qū)內(nèi)澇；另外，透水混凝土良好的透氣性和透水性能可以有效降低路面表層溫度，減緩城市熱島效應(yīng)，有效調(diào)節(jié)城市生態(tài)平衡，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。

透水混凝土的三個重要指標(biāo)分別是：透水系數(shù)、強度以及孔隙率，其中決定透水混凝土性能最重要的指標(biāo)是透水系數(shù)，專利CN202204756透水混凝土透水系數(shù)檢測儀是按照《路面磚和透水路面板》中規(guī)定的透水系數(shù)試驗裝置改裝的，主要用于室外透水路面透水系數(shù)的檢測，該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，密封性良好；但由于該裝置是固定水壓式結(jié)構(gòu)，因此對透水試件的性能要求比較高；當(dāng)使用透水性能好的試件檢測時，其測試結(jié)果比較準(zhǔn)確，當(dāng)使用透水性能差的試件檢測時，其測試結(jié)果誤差較大，而且該檢測裝置主要用于室外，不能對整體透水混凝土試件進行檢測，因此適用性不廣；專利CN201993302一種透水性水泥混凝土透水系數(shù)測定儀，該測定裝置主要包括：上下兩節(jié)的儲水器、帶軟管的溢水口以及量筒，下節(jié)儲水器安裝有透水混凝土試件，水從上節(jié)儲水器的上口注入，通過調(diào)節(jié)軟管的高度可以得到不同流量下的透水系數(shù)，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但是對試件透水性能要求比較高，而且密封性不好，故檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性不高。專利CN201331482Y透水性混凝土透水系數(shù)檢測裝置，該檢測裝置主要包括：計量筒體，儲水器，試件夾持支撐機構(gòu)，該裝置的測定計量筒體橫截面積等于待測透水性混凝土試件的橫截面積，在測定計量筒體從下端面到筒體上部的一定距離內(nèi)帶有透明水位下降刻度尺，計量筒體安放在待測透水混凝土試件上，試件左右兩面被夾持支撐機構(gòu)的夾持板夾持固定；該裝置密封性良好，而且可以直觀觀察到液位下降信息，但是該裝置需要人為觀測液位差高度變化，檢測結(jié)果誤差大，液位差信息和秒表計時器的記錄時間很難同步，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對以上透水系數(shù)檢測裝置存在檢測結(jié)果誤差大，液位差信息和秒表計時器的記錄時間難以同步記錄的問題，提供一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測裝置，可以自動同步記錄液位差刻度和液位變化時間，具備良好的密封性能，實驗結(jié)果準(zhǔn)確性高。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測裝置，包括：透水筒、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管、第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、超聲波液位差計、第一液位傳感器、第二液位傳感器、注水系統(tǒng)、溢水槽、溢流口、秒表計時器、量筒、支架、卡箍和密封圈，所述超聲波液位差計、第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管安裝在透水筒的外壁上，超聲波液位差計通過導(dǎo)線和第一液位傳感器、第二液位傳感器相連，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上的安裝高度不同，第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥分別安裝在第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管上；透水筒11的下端通過支架13安裝在溢水槽14內(nèi)，使用時透水混凝土試件安裝在透水筒11的下端與支架13之間，透水筒11的下端外側(cè)和透水混凝土試件的上端外側(cè)處套裝有密封圈18，透水混凝土試件的下端外側(cè)與支架13的上端外側(cè)處套裝有密封圈18，密封圈的外圍卡有卡箍；注水系統(tǒng)通過透水筒上端的開口往透水筒注水，溢流口連接在溢水槽外壁，量筒設(shè)置在溢流口下方，秒表計時器通過導(dǎo)線與超聲波液位差計相連，同步記錄液位差信息和液位變化時間。

按上述方案，所述透水筒為長方體形，透水筒的外表面長×寬×高尺寸為150.2mm×150.2mm×600mm，透水筒壁厚是5mm，透水筒上下兩端開口。

按上述方案，所述溢水槽為圓柱體形，溢水槽的外徑為350mm，溢水槽高度為280mm，溢水槽的厚度是5mm，溢水槽上端開口。

按上述方案，所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上依次從上往下安裝，第一溢流管的出水口距透水筒頂部的距離是100mm，第一溢流管和第二溢流管之間的高度差、第二溢流管和第三溢流管之間的高度差均為80mm；第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管分布在透水筒外壁三個不同的側(cè)面。

按上述方案，所述第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管均呈彎壺嘴形，第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管外徑均為15mm，壁厚均為2mm；所述第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥均是公稱通徑為15mm的兩通閥。

按上述方案，所述超聲波液位差計安裝在透水筒外壁與上筒口垂直距離為20mm處，所述第一液位傳感器固定在與透水筒任意一側(cè)內(nèi)壁水平距離為30mm、與第一溢流管往上的垂直距離為30mm處；第二液位傳感器固定在與溢水槽內(nèi)壁水平距離為30mm、與溢水槽頂部往下的垂直距離為30mm處。

按上述方案，所述溢流口距離透水筒第三溢流管往下的垂直距離是140mm。

按上述方案，所述超聲波液位差計是長方體形，其外表面的長×寬×高尺寸為185mm×265mm×30mm。

本實用新型的有益效果在于：

1.自動化程度高，本實用新型配備秒表計時器和超聲波液位差計，自動讀取液位差信息和液位變化的時間信息，自動化程度高；

1.數(shù)據(jù)時效性好，秒表計時器與超聲波液位差計相連，同步記錄液位差信息和液位變化的時間信息，數(shù)據(jù)時效性高，降低人工讀數(shù)誤差；

2.試驗結(jié)果準(zhǔn)確，本實用新型采用密封圈加方形卡箍的密封措施，保證試件與透水筒的緊密連接，防止水從試件和透水筒的間隙處流出，保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測裝置主視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

其中：1-注水系統(tǒng)，2-第一溢流管，3-第一截止閥，4-第二溢流管，5-第二截止閥，6-第三溢流管，7-第三截止閥，8-超聲波液位差計，9-第一液位傳感器，10-第二液位傳感器，11-透水筒，12-卡箍，13-支架，14-溢水槽，15-溢流口，16-量筒，17-秒表計時器，18-密封圈。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步地解釋說明。

如圖1～3所示的一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測裝置，該檢測裝置包括：注水系統(tǒng)1、第一溢流管2、第一截止閥3、第二溢流管4、第二截止閥5、第三溢流管6、第三截止閥7、超聲波液位差計8、第一液位傳感器9、第二液位傳感器10、透水筒11、卡箍12、支架13、溢水槽14、溢流口15、量筒16、秒表計時器17、密封圈18。超聲波液位差計8、第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6安裝在透水筒11的外壁上，第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6分別與透水筒11的內(nèi)腔相通，超聲波液位差計8通過導(dǎo)線和第一液位傳感器9、第二液位傳感器10相連，第一液位傳感器9位于透水筒11內(nèi)，第二液位傳感器10位于溢水槽14內(nèi)；第一液位傳感器9、第二液位傳感器10用于接收兩液面的液位高度信息，液位高度信息通過超聲波液位差計8換算成液位高度差輸出在LCD顯示屏上，第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6在透水筒外壁上的安裝的高度不同，第一截止閥3、第二截止閥5、第三截止閥7分別安裝在第一溢流管2、第二溢流管4、第三溢流管6上，第一截止閥3、第二截止閥5、第三截止閥7便于操作者控制水流；透水筒11的下端通過支架13安裝在溢水槽14內(nèi)，使用時透水混凝土試件安裝在透水筒11的下端與支架13之間，支架13位于溢水槽14內(nèi)，透水筒11的下端外側(cè)和透水混凝土試件的上端外側(cè)處套裝有密封圈18，透水混凝土試件的下端外側(cè)與支架13的上端外側(cè)處套裝有密封圈18，卡箍12箍緊在密封圈18的外圍，注水系統(tǒng)1通過透水筒11上端的開口往透水筒11注水，溢流口15連接在溢水槽14外壁，量筒16設(shè)置在溢流口15下方，量筒的容積是2000mL，用于量取溢流量，秒表計時器17通過導(dǎo)線與超聲波液位差計8相連，秒表計時器17的精度為0.01s，同步記錄液位差信息和液位變化時間并顯示在LCD顯示屏上。

透水筒為長方體形，透水筒的外表面長×寬×高尺寸為150.2mm×150.2mm×600mm，透水筒壁厚是5mm，透水筒上下兩端開口；溢水槽14為圓柱體形，溢水槽的外徑為350mm，溢水槽高度為280mm，溢水槽的厚度是5mm，溢水槽上端開口，透水筒和溢水槽均采用透明有機玻璃制成。

第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管在透水筒外壁上依次從上往下安裝，第一溢流管的出水口距透水筒頂部的距離是100mm，第一溢流管和第二溢流管之間的高度差、第二溢流管和第三溢流管之間的高度差均為80mm；第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管分布在透水筒外壁三個不同的側(cè)面。

第一溢流管、第二溢流管、第三溢流管均呈彎壺嘴形，管外徑都是15mm，壁厚均為2mm，均采用透明有機玻璃制成。

第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥均是公稱通徑為15mm的塑料兩通閥。

超聲波液位差計安裝在透水筒外壁與上筒口垂直距離20mm的位置，第一液位傳感器固定在與透水筒任意一側(cè)內(nèi)壁水平距離為30mm、與第一溢流管往上垂直距離為30mm處；第二液位傳感器固定在與溢水槽內(nèi)壁水平距離為30mm、與溢水槽頂部往下垂直距離為30mm處。

溢流口距離透水筒第三溢流管往下的垂直距離是140mm。

超聲波液位差計是長方體形，其外表面的長×寬×高尺寸為185mm×265mm×30mm。

本實施例所用透水混凝土試件滿足GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，制作的透水混凝土試件需養(yǎng)護至測試齡期，試件尺寸為150mm×150mm×150mm。透水混凝土試件四周側(cè)面涂抹環(huán)氧樹脂密封處理，套裝在透水筒的底部；密封圈環(huán)繞在透水筒外側(cè)、試件的上下兩端面處，然后利用卡箍箍緊在密封圈處，方形卡箍螺栓的緊固扭矩是42N.m。

具體測試步驟為：

（1）將養(yǎng)護至規(guī)定齡期的透水混凝土試件表面清理干凈；

（2）將透水混凝土試件用清水充分潤濕，使其達(dá)到飽和面干狀態(tài)；

（3）將透水混凝土試件四周側(cè)面涂抹環(huán)氧樹脂密封處理，套裝在透水筒11的底部，并用環(huán)氧樹脂密封連接處，然后將密封圈18箍緊在透水筒11的外部、試件上下兩端面處，最后將卡箍12旋緊在密封圈18上，防止測試時水從試件與筒壁的間隙處流出；

（4）將安裝好試件的透水筒11放置在支架13上，再一起放入溢水槽14內(nèi)；

（5）關(guān)閉第二截止閥5和第三截止閥7，打開第一截止閥3，打開注水系統(tǒng)1，向透水筒11內(nèi)注水，當(dāng)?shù)谝灰缌鞴?中有水流出，溢水槽14對應(yīng)的溢流口15中有水流出并趨于穩(wěn)定時，調(diào)整進水量，使透水筒11保持一定的水位（約300mm），待第一溢流管2和溢流口15的流出水量均穩(wěn)定后，關(guān)閉注水系統(tǒng)1，按下超聲波液位差計8的開始鍵，超聲波液位差計8和秒表計時器17同時工作，并用量筒16從溢流口15處接水，待透水筒11中液位下降到第二溢流管4的出水口處時，停止超聲波液位差計8和秒表計時器17，移出量筒16，讀出這段時間內(nèi)的流出水量Q、液位差值H以及時間t，并采用下列公式計算出透水系數(shù)k_τ；

透水系數(shù)的計算公式是：

式中k_τ——透水系數(shù)（mm²/s）；

H——水位下降高度（mm）；

T——時間（s）；

其中，k_τ為透水系數(shù)。

（6）打開第二截止閥5，關(guān)閉第一截止閥3和第三截止閥7，打開注水系統(tǒng)1向透水筒11中注水，等第二溢流管4以及溢水槽14的溢流口15中有水流出時，調(diào)整進水量，使透水筒11保持一定的水位（約220mm），待流出水量穩(wěn)定后，關(guān)閉注水系統(tǒng)1，按下超聲波液位差計8的開始鍵，同時用量筒16從溢水槽14的溢流口15處接水，經(jīng)過一段時間，當(dāng)透水筒11中液位下降至第三溢流管6的出水口處時，按下超聲波液位差計8的停止鍵，移出量筒16，讀出這段時間內(nèi)的流出水量Q₁、液位差值H₁以及時間t₁；按照公式（1）計算透水系數(shù)k_τ1；

（7）同理，打開第三截止閥7，關(guān)閉第一截止閥3和第二截止閥5，打開注水系統(tǒng)1向透水筒11中注水，等第三溢流管6以及溢水槽14的溢流口15中有水流出時，調(diào)整進水量，使透水筒11保持一定的水位（約140mm），待流出水量穩(wěn)定后，關(guān)閉注水系統(tǒng)1，打開超聲波液位差計8和秒表計時器17，同時用量筒16從溢水槽14的溢流口15處接水，經(jīng)過一定時間，當(dāng)透水筒11中液位下降至溢水槽14內(nèi)液位時，按下超聲波液位差計8的停止鍵，移出量筒16，讀出這段時間內(nèi)的流出水量Q₂、液位差值H₂以及時間t₂，按照公式（1）計算透水系數(shù)k_τ2；

（8）記錄三次透水系數(shù)k_τ、k_τ1、k_τ2，采用下列公式計算出最終透水系數(shù)結(jié)果：

計算出的結(jié)果作為該試件的透水系數(shù)測試值，測試值精確至0.1mm²/s。

（9）本實用新型所述具體實施方式并不是對本實用新型的限定范圍，本領(lǐng)域的相關(guān)人員完全可以在說明書的指引下進行修改、多樣變更。本實用新型的保護范圍并不限于說明書的內(nèi)容，凡是與本實用新型權(quán)利要求中內(nèi)容及相關(guān)思想等同的均應(yīng)屬于保護范圍。