本實(shí)用新型涉及建筑材料性能測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)試透水混凝土透水系數(shù)的檢測(cè)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(wú)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(diǎn)，因此近年來(lái)，透水混凝土廣泛應(yīng)用在停車場(chǎng)、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(gè)重要指標(biāo)分別是：透水系數(shù)、強(qiáng)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(cè)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(yàn)裝置改裝的，主要用于室外透水路面透水系數(shù)的檢測(cè)，該檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)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(cè)時(shí)，其測(cè)試結(jié)果比較準(zhǔn)確，當(dāng)使用透水性能差的試件檢測(cè)時(shí)，其測(cè)試結(jié)果誤差較大，而且該檢測(cè)裝置主要用于室外，不能對(duì)整體透水混凝土試件進(jìn)行檢測(cè)，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(cè)定儀，該測(cè)定裝置主要包括：上下兩節(jié)的儲(chǔ)水器、帶軟管的溢水口以及量筒，下節(jié)儲(chǔ)水器安裝有透水混凝土試件，水從上節(jié)儲(chǔ)水器的上口注入，通過(guò)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(jiǎn)單，操作方便，但是對(duì)試件透水性能要求比較高，而且密封性不好，故檢測(cè)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(cè)裝置，該檢測(cè)裝置主要包括：計(jì)量筒體，儲(chǔ)水器，試件夾持支撐機(jī)構(gòu)，該裝置的測(cè)定計(jì)量筒體橫截面積等于待測(cè)透水性混凝土試件的橫截面積，在測(cè)定計(jì)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(jì)量筒體安放在待測(cè)透水混凝土試件上，試件左右兩面被夾持支撐機(jī)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(cè)液位差高度變化，檢測(cè)結(jié)果誤差大，液位差信息和秒表計(jì)時(shí)器的記錄時(shí)間很難同步，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上透水系數(shù)檢測(cè)裝置存在檢測(cè)結(jié)果誤差大，液位差信息和秒表計(jì)時(shí)器的記錄時(shí)間難以同步記錄的問(wèn)題，提供一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測(cè)裝置，可以自動(dòng)同步記錄液位差刻度和液位變化時(shí)間，具備良好的密封性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性高。

本實(shí)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(cè)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(jì)、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(jì)時(shí)器、量筒、支架、卡箍和密封圈，所述超聲波液位差計(jì)、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(jì)通過(guò)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(guò)支架13安裝在溢水槽14內(nèi)，使用時(shí)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(guò)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(jì)時(shí)器通過(guò)導(dǎo)線與超聲波液位差計(jì)相連，同步記錄液位差信息和液位變化時(shí)間。

按上述方案，所述透水筒為長(zhǎng)方體形，透水筒的外表面長(zhǎng)×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(gè)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(jì)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(jì)是長(zhǎng)方體形，其外表面的長(zhǎng)×寬×高尺寸為185mm×265mm×30mm。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1.自動(dòng)化程度高，本實(shí)用新型配備秒表計(jì)時(shí)器和超聲波液位差計(jì)，自動(dòng)讀取液位差信息和液位變化的時(shí)間信息，自動(dòng)化程度高；

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

2.試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，本實(shí)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(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測(cè)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(jì)，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(jì)時(shí)器，18-密封圈。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地解釋說(shuō)明。

如圖1～3所示的一種透水混凝土透水系數(shù)的檢測(cè)裝置，該檢測(cè)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(jì)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(jì)時(shí)器17、密封圈18。超聲波液位差計(jì)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(jì)8通過(guò)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(guò)超聲波液位差計(jì)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(guò)支架13安裝在溢水槽14內(nèi)，使用時(shí)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(guò)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(jì)時(shí)器17通過(guò)導(dǎo)線與超聲波液位差計(jì)8相連，秒表計(jì)時(shí)器17的精度為0.01s，同步記錄液位差信息和液位變化時(shí)間并顯示在LCD顯示屏上。

透水筒為長(zhǎng)方體形，透水筒的外表面長(zhǎng)×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(jī)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(gè)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(jī)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(jì)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(jì)是長(zhǎng)方體形，其外表面的長(zhǎng)×寬×高尺寸為185mm×265mm×30mm。

本實(shí)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(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，制作的透水混凝土試件需養(yǎng)護(hù)至測(cè)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(cè)試步驟為：

（1）將養(yǎng)護(hù)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(rùn)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(cè)試時(shí)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(duì)應(yīng)的溢流口15中有水流出并趨于穩(wěn)定時(shí)，調(diào)整進(jìn)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(jì)8的開始鍵，超聲波液位差計(jì)8和秒表計(jì)時(shí)器17同時(shí)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(shí)，停止超聲波液位差計(jì)8和秒表計(jì)時(shí)器17，移出量筒16，讀出這段時(shí)間內(nèi)的流出水量Q、液位差值H以及時(shí)間t，并采用下列公式計(jì)算出透水系數(shù)k_τ；

透水系數(shù)的計(jì)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(shí)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(shí)，調(diào)整進(jìn)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(jì)8的開始鍵，同時(shí)用量筒16從溢水槽14的溢流口15處接水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(shí)，按下超聲波液位差計(jì)8的停止鍵，移出量筒16，讀出這段時(shí)間內(nèi)的流出水量Q₁、液位差值H₁以及時(shí)間t₁；按照公式（1）計(jì)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(shí)，調(diào)整進(jìn)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(jì)8和秒表計(jì)時(shí)器17，同時(shí)用量筒16從溢水槽14的溢流口15處接水，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，當(dāng)透水筒11中液位下降至溢水槽14內(nèi)液位時(shí)，按下超聲波液位差計(jì)8的停止鍵，移出量筒16，讀出這段時(shí)間內(nèi)的流出水量Q₂、液位差值H₂以及時(shí)間t₂，按照公式（1）計(jì)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(jì)算出最終透水系數(shù)結(jié)果：

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

（9）本實(shí)用新型所述具體實(shí)施方式并不是對(duì)本實(shí)用新型的限定范圍，本領(lǐng)域的相關(guān)人員完全可以在說(shuō)明書的指引下進(jìn)行修改、多樣變更。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于說(shuō)明書的內(nèi)容，凡是與本實(shí)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(hù)范圍。