一种现场测量透水混凝土渗透系数的装置的制作方法

本实用新型涉及混凝土的技术领域，具体涉及一种现场测量透水混凝土渗透系数的装置。

背景技术：

透水混凝土是由骨料、水泥、增强剂和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。透水混凝土的透水系数是其性能的重要指标，透水系数是指在单位时间内水通过单独地面面积的渗透量。

中国专利文献CN102359929A公开一种透水混凝土系数测试仪及测试方法，测试仪包括底座，密封插入在底座内孔中的量筒，套压在底座外表面上的配重圈，以及设置在底座外且用于支撑量筒的支架。采用此测试仪测量混凝土透水系数的方法，包括如下步骤：S1：将待测的透水混凝土路面清扫干净，用水充分湿润；S2：在路面上放置橡皮泥，将底座置于橡皮泥上并用力压紧，然后将挤入底座内部的橡皮泥切掉，使得橡皮泥的内径与底座一致；S3：将配置圈套设在底座上，并将量筒插入底座内孔中，并用支架固定量筒；S4：向量筒内注水，直到量筒内水下降到一定高度时，开始计时，当水位下降到另一个高度时，停止计时，再按照透水系数的公式计算出透水混凝土的透水系数。

上述透水系数的测试方法，路面采用水充分润湿的程度无法准确判断；实际路面下雨时，整个路面都在渗透，采用量筒内的水来模拟下雨场景，量筒内的水向下渗透过程中，水可以沿水平方向朝向位于量筒外的路面内部渗透。也即，量筒内渗透的水不是沿竖直方向仅在量筒限定的区域内渗透，还能够朝向量筒外的区域渗透，必然导致测量的透水系数不能够真实地反应路面混凝土的实际透水性能。

同时，透水混凝土的透水性能与混凝土的透水层厚度、孔隙大小以及混凝土中石子的粒径大小有关，上述的测试方法没有考虑这些因素，也不能够真实地反应混凝土的透水系数，也不能准确地区分混凝土的全透水结构层与半全透水结构层。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中混凝土透水系数的测试仪不能够真实地测量路面混凝土的实际透水系数。

为此，本实用新型提供一种现场测量透水混凝土透水系数的装置，包括

第一围堰，具有顶部开口、底部开口以及内腔；

至少一个第二围堰，设置在所述第一围堰内，其外壁面与所述第一围堰的内壁面之间围成模拟区域；

供水装置，为至少一套，通过管路分别给所述第二围堰和所述模拟区域内注入水；其上设有用于测量向所述第二围堰内注入水的流量的检测器。

优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，还包括分别设置在所述模拟区域和所述第二围堰内的用于显示水位高度的第一部件和第二部件。

优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一部件和/或所述第二部件为浮盘。

进一步优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰的面积不小于0.1m²，所述第一围堰与所述第二围堰之间的间距至少大于混凝土透水层厚度。

优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰和/或所述第二围堰采用弹性压条围成；和/或

所述第一围堰为圆形或正方形，所述第二围堰为圆形或正方形。

进一步优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰是以大于混凝土透水层厚度的4倍的第一长度作为直径或长度；所述第二围堰是以大于混凝土中石子的最大公称粒径的15倍且大于80mm的第二长度作为直径或长度。

优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰内至少设置两个所述第二围堰，所述第二围堰均匀分布在所述第一围堰内。

优选地，上述的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述检测器为流量计。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置，包括第一围堰、至少一个第二围堰以及至少一套供水装置。其中，第一围堰具有顶部开口、底部开口以及内腔；至少一个第二围堰设置在所述第一围堰内，其外壁面与第一围堰的内壁面之间围成模拟区域；至少一套供水装置通过管路分别给所述第二围堰和所述模拟区域内注入水；其上设有用于测量向所述第二围堰内注入水的流量的检测器。

此结构的现场测量透水混凝土透水系数的装置，通过设置第一围堰和第二围堰围成的模拟区域，用于模拟现实中降雨的场景，当第二围堰与模拟区域内的水处于同一高度并达到该路面所在地区的最大降雨强度时，水在模拟区域内混凝土与第二围堰内混凝土之间不再出现相互交叉渗透的现象，只会沿着竖向向下渗透，最大降雨强度的引入更能够真实地模拟现实中路面下雨的场景，从而能够准确地测量出透水混凝土的透水系数。

2.本实用新型提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置，还包括分别设置在所述模拟区域和所述第二围堰内的用于显示水位高度的第一部件和第二部件。通过设置的第一部件和第二部件来分别对模拟区域和第二围堰内的水位高度进行显示，便于判断两个区域内的水位是否一致，便于开设测试混凝土的透水系数。

3.本实用新型提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰是以大于混凝土透水层厚度的4倍的第一长度作为直径或长度；所述第二围堰是以大于混凝土中石子的最大公称粒径的15倍且大于80mm的第二长度作为直径或长度。通过混凝土的透水层厚度和混凝土中石子的最大公称粒径来分别确定第一围堰和第二围堰的面积，使得透水系数的测量过程中，将影响透水系数的混凝土本身的透水层厚度、混凝土中石子粒径大小参数考虑进去，能够更真实地反应透水混凝土的透水系数，进一步提高该测量装置测量的准确性。

4.本实用新型提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置，所述第一围堰内至少设置两个所述第二围堰，所述第二围堰均匀分布在所述第一围堰内。同时对多个第二围堰内混凝土的透水系数测量，之后取平均值，进一步提高该测量装置的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中所提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中所提供的现场测量透水混凝土透水系数的装置的沿A-A纵向剖面示意图；

附图标记说明：1-第一围堰；2-第二围堰；3-模拟区域；4-第一部件；5-第二部件；6-流量计；7-供水装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种现场测量透水混凝土透水系数的装置，如图1和图2所示，该装置包括

第一围堰1，具有顶部开口、底部开口以及内腔；

三个第二围堰2，设置在第一围堰1内，其外壁面与第一围堰1的内壁面之间围成模拟区域3；

供水装置7，通过管路分别给三个第二围堰2和模拟区域3内注入水；其上设有用于测量向第二围堰2内注入水的流量的检测器；检测器优选为流量计6。

此实施方式中的现场测量透水混凝土透水系数的装置，通过设置第一围堰1和三个第二围堰2，三个第二围堰2作为三个测量区，第一围堰1与三个第二围堰2之间围成模拟区域3，用于模拟现实中降雨场景。在对三个测量区域内的混凝土透水系数进行测量时，供水装置7通过管路分别向三个第二围堰2内和模拟区域3内注入水，当三个第二围堰2内的水的高度与模拟区域3内的水高度一致并达到该路面所在的地区最大降雨强度时，则水在模拟区域3内的混凝土与三个第二围堰2内的混凝土之间在水平方向不再相互渗透，只沿着竖向向下渗透，此时开始通过流量计6分别记录供水装置7向三个第二围堰2内注入水的流速，再分别计算出各个第二围堰2内混凝土的透水系数，再求三个第二围堰2内混凝土的透水系数的平均值作为该路面的混凝土的透水系数，模拟区域3的设置和该地区的最大降雨强度的引入，从而能够更真实地模拟现实中降雨的场景，使得该测量装置的测量结果更准确。

作为优选的实施方式，上述的测量混凝土透水系数的装置还包括分别设置在模拟区域3和第二围堰2内的用于显示水位高度的第一部件4和第二部件5。每一个第二围堰2内都设置一个第二部件5，第二部件5和第一部件4的设置，便于在测量过程中，只需检测第一部件4与第二部件5是否在同一高度上，来更直观地判断第一围堰1内水域第二围堰2内的水处于同一高度，便于测量计时的开始。

优选地，第一部件4和第二部件5均为浮盘；或者现有技术中的能够实现测量水位高度的结构。

作为优选地实施方式，第一围堰1的面积不小于0.1m²，第一围堰1与第二围堰2之间的间距至少大于混凝土透水层厚度。例如第一围堰1的面积为0.2m²、0.8m²、1m²、1.5m²、2m²等等，在第一围堰1内围成两个、三个、四个、五个等等的第二围堰2，每个第二围堰2与第一围堰1之间的间距还可以为1.5倍、2倍、3倍等等的混凝土透水层厚度，最佳地，每个第二围堰2与第一围堰1之间的间距至少为1倍的混凝土透水层厚度，防止二者靠的太近，影响测量结果。

优选地，上述的第一围堰1和第二围堰2采用弹性压条或弹性圈围成，测量过程中，可以直接将弹性压条或弹性圈粘接在路面上围成第一围堰1和第二围堰2。作为变形，还可以采用其他材质围成。

进一步优选地，上述的第一围堰1和第二围堰2都为圆形或正方形，此时，更佳地，第一围堰是以大于混凝土透水层厚度的4倍的第一长度作为直径或长度；第二围堰是以大于混凝土中石子的最大公称粒径的15倍且大于80mm的第二长度作为直径或长度。例如，第一长度还可以为4.2倍、4.5倍、4.8倍、5倍的混凝土透水层厚度，例如，混凝土透水层厚度为30mm，则第一长度为150mm，只需以大于混凝土透水层厚度的4倍为第一长度，将第一围堰1围成直径或边长为第一长度的圆形或正方形。或者，根据透水混凝土的透水层厚度，来确定第一围堰1的面积，且该面积不低于0.1m²即可。例如，第一围堰1的面积为0.5m²、1m²、0.8m²、1.2m²等等，或者尽可能将第一围堰1的面积选取的大点，使得第一围堰1与第二围堰2之间围成的模拟区域3的面积更大，能够更真实地模拟现实中的降雨场景。

作为变形，第二长度还可以为15.5倍、16倍、16.5倍、17倍的混凝土中石子的最大公称粒径，但该第二长度须大于80mm，只需以大于混凝土中石子的最大公称粒径的15倍且大于80mm为第二长度，将第二围堰2围成直径或边长为第二长度的圆形或正方形，防止第二围堰2的面积太小，难以操作。例如，石子的最大公称粒径为3mm，则第二围堰的直径或长度为45mm，但是第二长度小于80mm，则以80mm作为第二长度；又如，石子的最大公称粒径为10mm，则第二围堰的直径或长度为150mm等等。作为进一步变形，第二长度还可以是混凝土中石子最大公称粒径的其他倍数，根据水混凝土中石子的最大公称粒径的大小确定；或者，在第一围堰1内设置面积比其小的第二围堰2，第二围堰2与第一围堰1之间需围成模拟区域3，来模拟现实中的下雨场景即可。

作为变形，第一围堰1和第二围堰2一个为圆形，另一个为正方形，或者其他图形都可以，只需第二围堰2外周被围成模拟区域3，来模拟现实中的降雨场景即可。

作为供水装置7的优选实施方式，供水装置7优选为水泵，或者其他输送设备，只需将水注入第一围堰1和第二围堰2内即可，供水装置7的个数可以为一个，出水口被多根管路连接，多个管路中一个对应第一围堰1，其他管路一一对应一个第二围堰2，或者供水装置7为两个、三个、四个等等。

作为变形，第一围堰1的个数还可以为两个、三个、四个等等，在不同路面上围成多个第一围堰1，各个第一围堰1内设置一个、或两个、三个、四个第二围堰2，可以同时对多个第二围堰2内的混凝土的透水系数进行测量，再取多个透水系数的平均值，使得测量结果更准确和真实。

实施例2

本实施例提供一种现场测量透水混凝土透水系数的方法，该方法采用实施例1中的测量装置，包括如下步骤：

S1：以混凝土透水层厚度的5倍为第一长度，在路面上围成直径为第一长度的圆形的第一围堰1；以混凝土中石子最大公称粒径的16倍且大于80mm作为第二长度，在位于第一围堰1内的路面上围成直径为第二长度的圆形的一个第二围堰2，第二围堰2与第一围堰1之间的间距为混凝土透水层厚度h；最佳地，第一围堰1与第二围堰2同心设置，使得第一围堰1与第二围堰2之间形成环形的模拟区域3；

S10：向模拟区域3和第二围堰2内分别放入第一浮盘4和第二浮盘5；

S2：分别向模拟区域3和第二围堰2内注入水，当模拟区域3内的水表面上漂浮的第一浮盘与第二围堰2内的水表面上漂浮的第二浮盘的高度一致时，并达到预设高度H时，开设计时30s，再测量此时向第二围堰2内注入水的流速V，并停止向第二围堰2和模拟区域3内注入水；

S3：根据公式：K＝V*(H+h)/(S*h)，得出路面混凝土的透水系数K：

其中，S为第二围堰的面积，h为透水混凝土的透水层厚度，V为计时到预设时间后，测量得到的向第二围堰内注入水的流速；H为预设高度，所述预设高度为该路面所在地区内最大降雨强度。

一个第二围堰2作为一个测量点，完成一个第一围堰1内的第二围堰2内混凝土的透水系数的测量过程后，重复上述步骤，再对路面上的其他位置处的另外两个第一围堰1内的第二围堰2内混凝土的透水系数进行测量，最后取三个第二围堰2内混凝土的透水系数的平均值作为该路面混凝土的透水系数值。

需要说明的是，上述的模拟区域3与第二围堰内的水处于同一高度时，需要测量第二围堰2内水位的高度，将测量的高度值与预设高度值进行比较，看是否达到预设高度，只有达到预设高度时，才能开始测量向第二围堰2内注入水的流速。H根据不同地区的最大降雨强度的统计值得知，不同地区，最大降雨强度不同，对应的H也不同。另外，降雨强度是指单位时段内的降雨量，以毫米/分计时，对应地，H的单位为mm。

另外，上述计算得出路面混凝土的透水系数值后，考虑到不同温度下水的动力粘度不同，再引入温度修正系数，将其他温度下得出的路面混凝土的透水系数转化成环境温度为15℃条件下的透水系数，具体地，该温度修正系数为测量透水系数时环境温度对应的水的动力粘度与环境温度为15℃时对应的水的动力粘度之比，用此修正系数乘以上述计算得出的透水系数，作为路面混凝土修正后的透水系数。不同温度下水的动力粘度是固定值，可以通过查表得知。

此实施方式中的现场测量透水混凝土透水系数的方法，第一围堰1内的一个第二围堰2作为一个测量区，环形模拟区域3作为雨水模拟区，在检测第二围堰2内圈入的混凝土的透水系数时，同时向第二围堰2与模拟区域3内注入水，水不断地向下渗入路面内的混凝土孔隙中，水在模拟区域3内的混凝土和第二围堰2内的混凝土之间交叉渗透，当第二围堰2与模拟区域3内的第一浮盘和第二浮盘处于同一高度并达到最大降雨强度时，则水在模拟区域3内的混凝土与第二围堰2内混凝土之间不再出现相互交叉渗透的现象，再继续向第二围堰2和模拟区域3内注入水，水就会沿着竖向向下渗透，将该路面所在区域内的最大降雨强度引入，更能够真实地模拟现实中路面下雨的场景，再开始计时，并在预设时间后测量向第二围堰2内注入的水的流速，从而能够准确地测量出透水混凝土的透水系数；同时，在确定第一围堰1和第二围堰2的面积分别根据混凝土的透水层厚度和混凝土中石子的最大公称粒径，从而在测量透水系数过程中，将影响混凝土的透水系数的参数都考虑进去，能够更真实地反应路面中混凝土的透水系数，准确地区分混凝土的全透水结构层与半透水结构层。

作为变形，上述在计算路面混凝土的透水系数时，还可以不引入温度修正系数，直接取各个第二围堰2内混凝土的透水系数的平均值即可。

作为可替换的实施方式，在S1步骤中，还可以在路面上不同位置处围成两个、三个、四个、五个等等的第一围堰1，各个第一围堰1内部围成两个、三个、四个、五个等等的第二围堰2；再采用S2和S3的步骤，分别对每一个第一围堰1内的多个第二围堰2内的混凝土进行透水系数的测量，最后将所有的第二围堰2内测量的透水系数求平均值，作为该路面的混凝土的透水系数。

作为最佳的实施方式，路面上不同位置处设置三个第一围堰1，每个第一围堰1内均匀分布三个第二围堰2，采用上述的步骤2和步骤3分别对各个第一围堰1内的三个第二围堰2内混凝土的透水系数进行测量，之后再取九个第二围堰2内的透水系数的平均值作为该路面混凝土的透水系数。

作为可替换的实施方式，计时时间还可以为35秒、38秒、40秒等等，计时的预设时间最好控制在30秒-40秒的范围内。优选地，采用流量计6来记录向第二围堰2内的注入水的流速，或者采用现有的其他记录溶液流速的设备，或者在达到预设时间后，记录一段时间内注入第二围堰2内水的流量，再根据水的流量计算出水的流速。作为变形，计时时间还可以为50秒、20秒等等。

另外，需要说明的是，上述的透水系数计算公式中，混凝土透水层厚度、石子最大公称粒径，可以根据施工图纸得知。上述的第一围堰1和第二围堰2也可以分别认为是一个外池和内池，内池与外池之间围成模拟区域3。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。