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专利名称：塑性混凝土渗透试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种渗透试验装置，尤其是一种塑性混凝土渗透试验装置。
背景技术：
塑性混凝土是一种以膨润土、粘土等掺和材料取代普通混凝土中的部分水泥而形成的一种柔性防渗体材料，有着弹性模量低、极限应变高、抗渗性能好的特点。近年来，塑性混凝土被广泛应用于水利工程大坝基础的防渗材料及提防防渗加固的连续墙中。抗渗性是塑性混凝土的一项重要指标，目前尚未有定型的塑性混凝土渗透仪产品。中国专利201020257433. 2公开了一种混凝土渗透性测试装置，其包括土工三轴仪，还包括压力容腔、加压帽、透水石、上游水管和下游水管，压力容腔呈圆筒状，测试的混凝土试样外侧套设有橡皮膜，该试样上端设有上透水石，试样下端设有下透水石，上透水石和上透水石位于压力容腔内，上透水石上端设有加压帽，加压帽上端与土工三轴仪的压杆相接触，上游水管穿过加压帽与上透水石上端面接触，下游水管前端与下透水石相接触。该专利渗透试验装置是目前定型的土工三轴剪力仪产品，是测定土的抗剪强度的专用设备，该专利渗透试验装置并没有做出特别的改进，仅仅是在定型的土工三轴剪力仪上做了不同材料的试件，采用了不同试验方法，进行了渗透试验。只是一种渗透试验方法的尝试。缺点1、试验原理物理意义不明确。只是通过试件上下游压力随时间的变化换算得到的试验结果，而不能直观反映在一定时间内得到的渗流量值，试验结果的真实性和正确性得不到保证，结果仅能参考使用。2、试样尺寸用土的三轴剪力仪试样的固定尺寸，SP Φ 39. 1 XSOmm和 Φ61.8Χ 125mm.。对于渗透试验的试样来说，上述试样尺寸在径高比上非常不合理，不能满足混凝土和塑性混凝土中拌和物砂石粒径要求，设备局限性强，只能做较细颗粒、均勻试件的渗透试验。

实用新型内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种操作简单、使用方便、 能够快速测定试样渗透系数的塑性混凝土渗透试验装置。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种塑性混凝土渗透试验装置，其特征在于，包括压力控制柜以及与其相连的塑性混凝土渗透仪，所述塑性混凝土渗透仪包括底座，底座上部设有一个可旋转的连接环，连接环与底座通过外部的若干把手相连；连接环通过螺纹与其上部的压力室相连，压力室通过螺纹与其上部的上盖相连；上盖与底座之间通过若干立柱相连；所述上盖中心设置有位于压力室内上部的顶帽，顶帽上部通过把手连接固定于上盖，压力室内底部的底座上设有与顶帽相对应的底帽，所述底帽上设有贯穿底帽和底座的渗透压力接管和下排水排气管； 所述顶帽上设有与压力室试件相通且贯穿活动上盖的周围压力管、上排水排气管和接量管的管路。所述把手一端部分固定连接在连接环上，通过旋转紧固在底座外壁上。所述连接环与底座之间，压力室与上盖、连接环之间，顶帽与上盖之间，以及底帽与底座之间均设有密封环。所述压力室为圆筒形三轴压力室，其采用透明材料制作而成。本实用新型塑性混凝土渗透仪装置采用螺旋紧固式压力室的形式，主要由以下几个部分组成①压力控制柜，主要用于气压水压力转换及施加压力部分，压力范围 0-0. BMPa0②塑性混凝土渗透仪，渗透仪的压力室设计采用螺旋式紧固，密封好，操作方便。 试样所用尺寸参照混凝土和土工试样尺寸，选用了 Φ150πιπιΧ120πιπι，Φ IOOmmX 60mm两种圆柱体。本实用新型的塑性混凝土渗透试验装置的特点如下1、本渗透试验装置的适用性强，操作方便。为了实现上述目的，压力室设计结构分为三部分(1)渗透装置的底座和上盖通过立柱固定连接，可减轻压力室活动部分重量。(2)顶帽部分通过上把手旋转紧固于上盖。(3)压力室圆筒部分通过连接于底座的连接环上的把手，旋转紧固成一整体的渗透试验装置压力室。(注各分部连接处均设有密封圈，设计压力范围0-0. 6Mpa)。2.为解决绕渗问题，在试样较粗糙的周边均勻地涂上硅橡胶，再在试样外围套上乳胶膜后施加围压，使乳胶膜与试样紧贴，成功地堵住了各种可能侧向渗透通道，保证了试验结果的准确性。3.根据塑性混凝土试样的配合比情况选择围压和渗透压力组合，能迅速准确地测出试样的渗透系数，大大提高了试验效率。4.该塑性混凝土渗透试验装置适用性强，还可做普通混凝土、水泥土和自凝灰浆等材料的渗透试验，也可取得满意效果。5.该塑性混凝土渗透试验装置具有物理意义明确、性能稳定、适用性强、试验结果准确度高等优点，是目前较为适用的塑性混凝土渗透试验设备。
图1是本实用新型原理图；图2是本实用新型塑性混凝土渗透仪构造图；其中1-活动上盖把手；2-周围压力管；3-活动上盖；4-上排水排气管；5-接量管；6-上盖；7-顶帽；8-压力室；9-立柱；10-试样；11-透水石；12-把手；13-渗透压力接管；14-底座；15-下排水排气管，16-连接环，17-底帽，18-密封环。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1、2所示，一种塑性混凝土渗透试验装置，包括压力控制柜以及与其相连的塑性混凝土渗透仪，所述塑性混凝土渗透仪包括底座14，底座14上部设有一个可旋转的连接环16，连接环16与底座14通过外部的三个把手12相连；连接环16通过螺纹与其上部的压力室8相连，压力室8通过螺纹与其上部的上盖6相连；上盖6与底座14之间通过均布的三根立柱9相连；所述上盖6中心设置有位于压力室8内上部的顶帽7，顶帽7上部与活动上盖3连为一体，通过活动上盖把手1固定连接于上盖6，压力室8内底部的底座14上设有与顶帽7相对应的底帽17，所述底帽17上设有贯穿底帽17和底座14的渗透压力接管 13和下排水排气管15 ；所述顶帽7上设有与压力室8相通且贯穿顶帽7和活动上盖3的周围压力管2、上排水排气管4和接量管的排水管5。所述把手12 —端部分固定连接在连接环上，通过旋转紧固在底座外壁上。所述连接环16与底座14之间，压力室8与上盖6、连接环16之间，顶帽7与上盖 6之间，以及底帽17与底座14之间均设有密封环18。所述压力室8为圆筒形螺旋紧固式压力室，其采用透明材料制作而成。一种塑性混凝土渗透试验装置试验方法，包括以下步骤1).试验前将准备好的试样10，参照三轴剪力试验方法将试样装入塑性混凝土渗透仪的压力室8内顶帽7和底帽17之间，且试样10的上下部分别设有透水石11，通过把手 12旋紧压力室8，并检查压力室8是否有漏气现象；2).确定压力室8密封完好后，施加0. 01-0. 05Mpa水头压力，将装试样10时带入乳胶膜与试样10之间的空气通过排气管排出，或采用真空抽气装置把气体抽出；3).当试样10内部排气完成后，在压力室8内施加0. 05-0. IOMpa的周围压力，将试样10内部多余水排出，当确定无多余水和气体后，方可进行渗透试验；4).渗透试验时，在压力室8内施加设定好的围压和渗透水压进行渗透试验；为确保试验结果的准确性，试验时渗透压力要小于压力室内围压，确保乳胶膜贴紧试样，防止绕渗；5)随后持续观测量管读数，直至渗流稳定，开始读数记录。连续记录5-10次渗流量读数，得到第一次与最后一次读数时间间隔内的稳定渗流量，按达西定律计算渗透系数k=-^—
AtH式中，k为渗透系数，cm/s ；Q为t时间内渗透过介质的水量，cm3 ；A为试件截面积， cm2 ；L为试件高度，cm ；H为作用水头，cm ； (IMpa相当于IOOm水头)；t为渗透时间，S。至此，渗透试验完成。所述步骤1)中所述试样10准备时，在试样10较粗糙的周边均勻地涂上硅橡胶， 再在试样外围套上乳胶膜后施加围压，使乳胶膜与试样10紧贴，成功地堵住了各种可能侧向渗透通道，保证了试验结果的准确性。
权利要求1.一种塑性混凝土渗透试验装置，其特征在于，包括压力控制柜以及与其相连的塑性混凝土渗透仪，所述塑性混凝土渗透仪包括底座，底座上部设有一个可旋转的连接环，连接环与底座通过外部的若干把手相连；连接环通过螺纹与其上部的压力室相连，压力室通过螺纹与其上部的上盖相连；上盖与底座之间通过若干立柱相连；所述上盖中心设置有位于压力室内上部的顶帽，顶帽上部通过活动上盖把手连接固定于上盖上，压力室内底部的底座上设有与顶帽相对应的底帽，所述底帽上设有贯穿底帽和底座的渗透压力接管和下排水排气管；所述顶帽上设有与压力室试件相通且贯穿活动上盖的周围压力管、上排水排气管和接量管的管路。
2.根据权利要求1所述的塑性混凝土渗透试验装置，其特征在于，所述把手一端部分固定连接在连接环上，另一部分通过螺旋紧固在底座外壁上。
3.根据权利要求1所述的塑性混凝土渗透试验装置，其特征在于，所述连接环与底座之间，压力室与上盖、连接环之间，顶帽与上盖之间，以及底帽与底座之间均设有密封环。
4.根据权利要求1所述的塑性混凝土渗透试验装置，其特征在于，所述压力室为圆筒形螺旋紧固式压力室，其采用透明材料制作而成。
专利摘要本实用新型涉及一种塑性混凝土渗透试验装置，包括压力控制柜以及与其相连的塑性混凝土渗透仪，所述塑性混凝土渗透仪包括底座，底座上部设有一个可旋转的连接环，连接环与底座通过外部的若干把手相连；连接环通过螺纹与其上部的压力室相连，压力室通过螺纹与其上部的上盖相连；上盖与底座之间通过若干立柱相连；所述上盖中心设置有位于压力室内上部的顶帽，顶帽上部通过活动上盖把手连接固定于上盖，压力室内底部的底座上设有与顶帽相对应的底帽，所述底帽上设有贯穿底帽和底座的渗透压力接管和下排水排气管；所述顶帽上设有与压力室试件相通且贯穿活动上盖的周围压力管、上排水排气管和接量管的管路。本实用新型构造简单、使用方便。
文档编号G01N15/08GK202141668SQ201120241010
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者姚坤, 张禾, 朱传磊, 杨萌, 王众, 王锦龙, 王飞, 马德富 申请人:山东省水利科学研究院