一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置及其操作方法与流程

本发明涉及一种水压力渗透试验装置，尤其是一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置及其操作方法。

背景技术：

水下混凝土隧道长期承受外水压力，渗漏水是十分常见的严重病害，另外水分还是氯离子、硫酸根离子等入渗混凝土的载体，因此研究混凝土在外水压力下的渗透性对隧道混凝土耐久性设计有重要的理论和现实意义。

水分在混凝土中的运移除了受到压力势作用外，温度变化也是影响水分运动的一个驱动力，但目前国内尚未有针对水下隧道混凝土的可调水温的压力渗透试验装置和试验方法的专利。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置及其操作方法，整个混凝土压力渗透试验装置结构简单，操作方便，易于使用，适用于进行水下隧道高性能混凝土中水分渗透研究。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

本发明提供一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置，包括自动水温调节器和混凝土压力渗透试验装置；

自动水温调节器包括热水进水管、冷水进水管、保温圆形水温混合器、电磁阀、热水马达、冷水马达、热水进水管水阀、冷水进水管水阀、混合水流出管、出水管水阀门；

热水马达通过热水进水管水阀与热水进水管连通，冷水马达通过冷水进水管水阀与冷水进水管连通，热水进水管和冷水进水管分别与保温圆形水温混合器相连通，保温圆形水温混合器通过混合水流出管与保温储水器相连通，电磁阀通过出水管水阀门与混合水流出管连通；在混合水流出管上设有进水阀门和温度计；

其中热水马达用来控制热水量，冷水进水管处加装压缩机提供制冷水，并通过冷水马达使混合输出的水温达到实验所要求的温度；

混凝土压力渗透试验装置包括两个串接的保温储水器和氮气瓶，在保温储水器上管路和储水器压力表，在管路上设有温度计；

保温储水器与氮气瓶通过排气管连通，且在该排气管上且位于保温储水器与氮气瓶之间设有气压调节阀门和氮气瓶压力表，在该排气管进口端设有排气管阀门；

气压调节阀门和氮气瓶压力表是用来调节试验所需的压力，推动保温储水器中的水通过管路流入压力室中混凝土试块进行渗透试验。

作为优选：混凝土试块设置在仪器台上，该仪器台内安装有与混凝土试块连通的压力室进水管、与混凝土试块连通的压力室排水管；在压力室进水管上设有进水管压力表；管路与压力室进水管相连通，且在管路与压力室进水管之间连接处设有进水阀门。

作为优选：本发明还提供一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置的操作方法，包括以下步骤：

第一步：将保温储水器下部的进水阀门接上自动水温调节器，然后分别把自动水温调节器上的热水进水管和冷水进水管拧紧；

第二步：打开自动水温调节器的热水进水管，让水流入自动水温调节器，在自动水温调节器上设置试验所需要的温度；

打开保温储水器下部的进水阀门，调节所需温度的水流入保温储水器中；打开氮气瓶与保温储水器之间的气压调节阀门，再打开氮气瓶，使用气压调节阀门将保温储水器内压力调节到试验所需要的压力，当两个压力表的读数保持一致时，表示调节完毕；

第三步：压力稳定后，打开压力室的进水阀门，开始压力渗透试验；

第四步：到预定时间完成试验后，先关闭氮气瓶，打开气压调节阀门，接着准备打开排气管阀门，在排气管下放置一水桶用于接取废水；通过缓慢打开排气管阀门来释放气压，通过压力表来观察废气是否排尽。

本发明的有益效果是：整个渗透试验装置结构简单，操作方便，易于使用。

附图说明

图1为本发明的功能结构示意图；

图2为图1中自动水温调节器结构示意图；

图3～图4为本发明中混凝土试块安装位置示意图；

图5～6为本发明中自动水温调节器的控制原理结构示意图；

附图标记：混凝土试块1、压力室进水管2、压力室排水管3、进水阀门4、管路5、保温储水器6、氮气瓶7、储水器压力表8、氮气瓶压力表9、进水管压力表10、仪器台11、热水进水管12、冷水进水管13、保温圆形水温混合器14、温度计15、进水阀门16、排气管17、排气管阀门18、气压调节阀门19、电磁阀20、热水马达21、冷水马达22、热水进水管水阀23、冷水进水管水阀24、混合水流出管25、出水管水阀门26、自动水温调节器27。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1～6所示，本发明提供一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置，包括自动水温调节器27和混凝土压力渗透试验装置；自动水温调节器27包括热水进水管12、冷水进水管13、保温圆形水温混合器14、电磁阀20、热水马达21、冷水马达22、热水进水管水阀23、冷水进水管水阀24、混合水流出管25、出水管水阀门26；热水马达21通过热水进水管水阀23与热水进水管12连通，冷水马达22通过冷水进水管水阀24与冷水进水管13连通，热水进水管12和冷水进水管13分别与保温圆形水温混合器14相连通，保温圆形水温混合器14通过混合水流出管25与保温储水器6相连通，电磁阀20通过出水管水阀门26与混合水流出管25连通；在混合水流出管25上设有进水阀门16和温度计15。

其中：热水马达21用来控制热水量，冷水进水管13处加装压缩机提供制冷水，并通过冷水马达22使混合输出的水温达到实验所要求的温度；混凝土压力渗透试验装置包括两个串接的保温储水器6和氮气瓶7，在保温储水器6上管路5和储水器压力表8，在管路5上设有温度计15；保温储水器6与氮气瓶7通过排气管17连通，且在该排气管17上且位于保温储水器6与氮气瓶7之间设有气压调节阀门19和氮气瓶压力表9，在该排气管17进口端设有排气管阀门18；气压调节阀门19和氮气瓶压力表9是用来调节试验所需的压力，推动保温储水器6中的水通过管路5流入压力室中混凝土试块1进行渗透试验。

其中：混凝土试块1设置在仪器台11上，该仪器台11内安装有与混凝土试块1连通的压力室进水管2、与混凝土试块1连通的压力室排水管3；在压力室进水管2上设有进水管压力表10；管路5与压力室进水管2相连通，且在管路5与压力室进水管2之间连接处设有进水阀门4。

本发明还提供一种可调水温的混凝土压力渗透试验装置的操作方法，包括以下步骤：

第一步：将保温储水器下部的进水阀门16接上自动水温调节器27，然后分别把自动水温调节器27上的热水进水管12和冷水进水管13拧紧；

第二步：打开自动水温调节器27的热水进水管12，让水流入自动水温调节器27，在自动水温调节器27上设置试验所需要的温度；

打开保温储水器6下部的进水阀门16，调节所需温度的水流入保温储水器6中；打开氮气瓶7与保温储水器6之间的气压调节阀门19，再打开氮气瓶7，使用气压调节阀门19将保温储水器6内压力调节到试验所需要的压力，当两个压力表9的读数保持一致时，表示调节完毕；

第三步：压力稳定后，打开压力室的进水阀门4，开始压力渗透试验；

第四步：到预定时间完成试验后，先关闭氮气瓶7，打开气压调节阀门19，接着准备打开排气管阀门18，在排气管17下放置一水桶用于接取废水；通过缓慢打开排气管阀门18来释放气压，通过压力表9来观察废气是否排尽。

本发明的有益效果是：整个渗透试验装置结构简单，操作方便，易于使用。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。