本实用新型涉及一种建筑材料透水系数测定装置，尤其涉及一种混凝土的透水系数测定仪。
背景技术：
混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土或透水地坪，是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。透水混凝土由欧美、日本等国家针对原城市道路的路面缺陷而开发使用，能让雨水流入地下，可有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等城市环境问题，并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害。常规的透水混凝土拥有15％-25％的孔隙，能够使透水速度达到31-52升/米/小时，远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。因此，透水混凝土被认为是保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应，建设海绵城市的优良建筑材料。
透水系数是反映透水混凝土透水性的指标，也是反映透水混凝土性能的关键指标之一，它反映了材料内部孔隙的大小、数量、分布以及连通等情况，通常是指在固定水位下，透水混凝土在单位时间内通过单位面积上的透水量，单位为mm/s。因此，透水系数也称为透水混凝土研发中最重要的测定指标。也有在不固定水头，固定流量的条件下描述透水混凝土透水性能的方法。这种方法多用于透水性能相对较差的混凝土。目前，对于透水混凝土透水系数的测试，不同的研究者基于大致相同的原理开发了不同的仪器设备，但这些设备普遍存在结构复杂、组件分散、占地面积大、不易搬运等问题。
因此，有必要通过结构的改进克服上述技术问题，进一步提高透水系数测定仪的集成化和一体化。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种测定透水混凝土透水系数的一体化设备，能够克服现有设备的多种缺陷，不仅可以节约空间、节约水资源、易搬运，而且运转过程更加流畅。
本实用新型实现上述目的所采用的技术方案为：
提供一种测定透水混凝土透水系数的一体化机，包括集成箱，所述的集成箱上表面开有布设有进水管的通孔一、布设有溢水管的通孔二、布设有透过水收集件的通孔三和布设有电线的通孔四；
所述的集成箱上表面围绕通孔三设置有水箱安装架；所述的水箱安装架上装有水箱式试块夹具，所述的水箱式试块夹具悬于所述的通孔三内布设的透过水收集件正上方；所述的水箱式夹具设有进水口和溢水口；所述的进水口连接所述通孔一内布设的进水管的上端口；所述的溢水口连接所述通孔二内布设的溢水管的上端口；
所述透过水收集件底部连接透过水路；所述透过水路安装在所述的集成箱内部，分别设置排水管和计量水管，并设置电磁阀用于在排水管和计量水管间切换水流；所述的排水管外接下水；
所述的集成箱内，底部设置称量容器和储水容器；所述的计量水管与所述的称量容器相通；所述的储水容器设有水泵，所述的水泵在所述的集成箱内部与所述的通孔一内布设的进水管的下端口连接；所述的储水容器与所述的通孔二内布设的溢水管的下端口连接；所述的称量容器在所述的集成箱内部通过管道和电控阀门连接所述的储水容器；
所述的集成箱上表面还设有控制面板，所述的控制面板设有计算芯片、存贮器和触摸显示屏；所述的集成箱内部还设置电控箱；所述的控制面板与所述的电控箱通过所述的通孔四内设置的电线电连接；所述的控制面板内置控制电路；所述电控箱内设有继电器；所述的继电器与所述的透过水路的电磁阀、称量容器的电控阀门分别电连接；所述的控制面板的计算芯片通过通孔四内设置的电线与所述的称量容器电连接，接收来自称量容器的数据。
本发明优选的方案中，所述的水箱式试块夹具包括一对可开闭夹板和夹板开闭控制机构；所述的一对可开闭夹板闭合后形成底端开放的直立筒，其筒深不小于试件高度的2倍；所述的每个夹板内表面设有弹性材料层；所述的可开闭夹板底端设有防止试件下坠的限位筋。
本实用新型的方案中，所述的水箱式试块夹具的作用是将设定水头、固定试块及试块侧封一体化。当试块放入夹板之间、夹板闭合后，一对夹板借助外部提供的挤压力将试块沿水平方向夹紧，使试块竖直固定于夹板形成的筒内下部，此时夹板内表面的弹性材料层能够很好地填充并封闭试块侧表面的孔隙，在对试块完成固定的同时也实现了侧封，与此同时，试块以上的筒内空间注水后即直接形成了测试水头，由此，通过本实用新型所述的水箱式试块夹具可以一举多得地完成水头的设定、试块的固定及侧封。
所以，本实用新型所述的水箱式试块夹具的具体形式没有特定的限制，所述的一对夹板可以是对称的或不对称的，闭合后可以呈方筒也可以呈圆筒；所述的夹板开闭控制机构可以是锁扣机构、杠杆机构或螺杆机构中的任意一种或几种与滑道的组合；所述的弹性材料层的弹性材料种类也没有特变的限制，硬度不大于邵氏硬度40度的各种弹性材料。只要能够提供水平方向足够的夹紧力、夹板内部的弹性材料层有足够的弹性和厚度、闭合后筒内有足够空间形成水头的组合件，就都可以作为本实用新型的水箱式试块夹具。
本实用新型优选的方案中，所述的夹板上进一步设置透明观察窗，用于观察水头变化情况；更优选进一步在所述的透明观察窗上设置刻度线，辅助观察水头的变化幅度。
本实用新型进一步优选的方案中，所述的控制电路包括水泵数控电路和继电器控制电路；所述的水泵数控电路与所述储水容器中的水泵电连接，用于高精度数字化控制所述水泵的流量；所述的继电器控制电路分别通过继电器控制所述透过水路的电磁阀和称量容器的电控阀门。此时，所述的电控单元可以精细化控制储水容器中的水泵，进而精细地调节夹具式水头设定装置中的进水量；并在预设程序下根据需要随时控制透过水路电磁阀，控制透过水的流向，获取任意想要的时间段的称量数据和计算结果。
本实用新型的一体化机，其集成性主要体现在以下几个方面：一是所有环节的所有装置都集成安装于所述集成箱，形成一个有机整体，占地小，搬运方便；另外还体现在水路方面，即储水容器中的水通过水泵输入水箱式试块夹具后，有一部分水可能会经过溢水口和溢流管回到储水容器中；其余水透过试块、经过透过水收集件和透过水路后，有一部分在计量时间段内进入称量容器后还可以通过管道好电控阀门返回储水容器中，由此有一部分水可以得到循环利用，大大减少了水资源的浪费；再者，本实用新型的一体化机通过设置控制面板和电控箱来综合控制所有的电控和数字化处理环节，只要内置有合适的软件，就能够轻松操控整个测定过程，该过程中除了试块的取放以外，其他环节都可以通过控制面板完成。
本实用新型所述的透水混凝土透水系数测定仪使用方法，包括以下步骤：
1)使所述的储水容器内装有足够量的水，取透水混凝土试块，选择试块的抹平面作为测定块上面，即测定面，其余面作为侧面，将所述的水箱式试块夹具打开，将试块放入后夹紧并锁死，完成试块的固定和侧封；
2)将所述的透过水路的水流向设置为进入所述的排水管；通过控制面板开启储水容器的水泵，通过所述的进水口向所述的水箱式试块夹具内注水，注水的同时一部分水向下透过试块流入透过水收集件和透过水路的排水管，必要时另一部分水从所述的溢流口排出，观察水箱式试块夹具内的水位，通过控制面板调节所述水泵的流量，使水箱式试块夹具内的水位变化幅度保持在预设范围内，完成水头设定；
3)通过控制面板设定计量的时间段，计量时间启动的同时控制面板内部的控制电路会控制继电器和电磁阀将透过水流向从所述的排水管切换至所述的计量水管，称量容器称量所述设定时间段内来自计量水管的水量；称量容器会将称量数据传输给所述的控制面板，进行必要的计算、存储和显示；控制面板控制继电器开启称量容器的电控阀门，将称量过的水排入所述储水容器；
4)再根据试块测定面的面积、水头液面高度等参数计算得出所述试块的透水系数。
附图说明
图1为实施例1所述一体机的整体结构示意图。
图2为实施例1所述一体机的水箱式夹具机构示意图。
图3为实施例1所述一体机的水箱式夹具机构的直角夹板打开状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例1
一种测定透水混凝土透水系数的一体机，如图1所示，它包括集成箱1，集成箱1上表面开有布设有水管9的通孔一11、布设有水管9的通孔二12、布设有透过水收集件3的通孔三13和布设有电线10的通孔四14；
集成箱1上表面围绕通孔三13设置有水箱安装架20；水箱安装架20上装有水箱式试块夹具2，水箱式试块夹具2悬于通孔三13内布设的透过水收集件3正上方；如图3所示，水箱式试件夹具2设有进水口211和溢水口212；如图1所示，进水口221连接通孔一11 内布设的水管9的上端口；溢水口212连接通孔二12内布设的水管9的上端口；
透过水收集件3底部连接透过水路4；透过水路4安装在集成箱1内部，分别设置排水管41和计量水管42，并设置电磁阀43用于在排水管和计量水管间切换水流；排水管41外接下水；
集成箱1内，底部设置称量容器5和储水容器6；计量水管42与称量容器5相通；储水容器6设有水泵61，水泵61在集成箱1内部与通孔一11内布设的水管9的下端口连接；储水容器6与通孔二12内布设的水管9的下端口连接；称量容器5在集成箱1内部通过水管和电控阀门51连接储水容器6；
集成箱1上表面还设有控制面板8，控制面板8设有计算芯片、存贮器和触摸显示屏；集成箱1内部还设置电控箱7；控制面板8与电控箱7通过通孔四14内设置的电线10电连接；电控箱内设有继电器；继电器与透过水路4的电磁阀43、称量容器5的电控阀门51分别电连接；控制面板8的计算芯片通过通孔四14内设置的电线10与称量容器5电连接，接收来自称量容器的数据并通过预设程序处理数据；存储器用于存储数据；触摸显示屏用于输入指令并显示计算结果。触屏式微电脑8还内置水泵数控电路和继电器控制电路；水泵数控电路用于高精度数字化控制水泵61的流量；继电器控制电路分别通过继电器控制透过水管路的电磁阀43和称量桶5的电控阀门51。
如图2、3所示，水箱式试块夹具2包括水箱安装架20、直角夹板一21、直角夹板二 22、水平滑道23、滑块24、杠杆25和旋紧螺杆26；直角夹板一21和直角夹板二22规格相同，闭合后形成底端开放的直立方筒，其筒深大于等于试件厚度的2倍；直角夹板一21 和直角夹板二22内表面设有弹性材料层27；直角夹板一21底端设有防止试件下坠的限位筋28；直角夹板二22的两个面上设置透明观察窗221，透明观察窗221上设置刻度线222，用于观察水头的变化幅度。水箱安装架20其一边开放，对边焊接直角夹板一21的脊边，其余两边设置水平滑道23；水平滑道23内滑动连接滑块24，滑块24焊接直角夹板二22 外表面中部；杠杆25一端销接于方形框架20上，水平转动时杠杆25中部接触直角夹板二 22的脊边中部，推动直角夹板二22沿水平滑道向直角夹板一21滑动，以实现一对夹板的闭合；旋紧螺杆26固定安装在方形框架20上，在杠杆25将直角夹板二22推至与直角夹板一21闭合时，旋紧螺杆26可与杠杆25的转动端螺接，可进一步通过旋拧方式推动杠杆 25，进而锁紧一对夹板。
本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“背”、“底”“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。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。