一种便携式透水混凝土连通孔隙率的测量装置的制作方法

本实用新型涉及透水混凝土的试验检测领域，具体涉及一种便携式透水混凝土连通孔隙率的测量装置。

背景技术：

为贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，节约水资源，保护和改善城市生态环境。作为建设“海绵城市”的重要贡献之一，透水混凝土将广泛应用于城市道路、广场以及小区道路、停车场等建设当中。透水混凝土又称多孔混凝土，透水地坪等，是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，由粗骨料表面包覆一层薄水泥浆将骨料相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，是一种新型多功能透水铺装材料之一。将其铺在路面，广场以及户外停车场等地可以起到排水、防滑、吸引降噪等效果，改善地表生态循环。

在进行透水混凝土的配合比设计时，透水系数不能直接通过配合比设计确定，而孔隙率可以。透水混凝土一共包含三种孔隙，分别为连通孔隙，封闭孔隙和半封闭孔隙，在这三种孔隙中，对透水混凝土透水性能起关键性作用的只有连通孔隙，连通孔隙率的大小决定了透水混凝土的渗水、排水速率。因此，测量透水混凝土的连通孔隙率对于研究其透水性能和优化配合比设计具有显著的参考价值。

现今，国际上透水混凝土各项性能指标的测试方法复杂多样，国内发布了透水混凝土行业标准CJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》以及北京市地方标准DB11/T 775-2010《透水混凝土路面技术规程》，其中北京市地方标准公布了透水混凝土连通孔隙率的测量原理及步骤，即通过测量透水混凝土的体积、水中重量以及烘干重量来计算透水混凝土连通孔隙率，计算公式为：

式中，ν为被测透水混凝土试件的连通孔隙率，W₁为试件饱水后的水中重量，W₂为试件的干重，ρ为水的密度，V为透水混凝土试件的体积。

目前尚未有统一的测量透水混凝土连通孔隙率的装置，大多数已采用的测量透水混凝土连通孔隙率的装置经过总结有以下不足：

1.装置只有一个称量系统，每次只能对一个试件进行饱水和测试。另外，由于透水混凝土孔隙结构复杂，饱水时有少量气泡在试块中很难出来或者需要很长饱水时间才能出来，普通装置只能消耗很长时间进行试件的饱水或者直接忽略少量不易排出气泡的影响，使测量结果不准确。

2.装置通过控制水位升降来进行饱水，测量多个试件时需要进行多次升降水位来进行饱水和测试，浪费水资源且耗时较长。

3.装置中的吊篮大小形状固定，且仅上方开口，试件只能从吊篮上口放入吊篮中，限制了被测试件的大小且试件放入吊篮中较困难。

4.测量装置位置固定不能移动，测量时需要将试件搬到装置所在位置进行测量，搬运中容易造成磕碰导致试件质量损失使最终测量结果出现误差。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，该装置可以根据试验需要改变水箱箱体的容积，并且能一次同时测量最多8个透水混凝土砌块，可以大幅度减少试块饱水等待时间，提高测量效率；针对不同尺寸及形状的试块设置了不同类型的载物托盘；另外，该装置可携带至试件存放处测试，减少试件搬运，避免试件质量损失造成的测量结果误差等，可以克服现有技术的不足。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种便携式透水混凝土连通孔隙率的测量装置，包括可变容积水箱，可变容积水箱内部设有滑轮系统和称量系统；称量系统包括经过改装的挂称和不同型号的载物托盘；所述滑轮系统上搭载称量系统。

所述可变容积水箱包括可变容积水箱箱体，在可变容积水箱箱体可伸展两侧侧上方各设有一个水箱手提槽便于控制水箱的伸展和收缩，另外水箱手提槽的设置可使装置便于携带；

所述称量系统包括挂称和载物托盘，挂称使用小型的电子挂称，挂称一端为固定挂钩，另一端为载物挂钩，载物挂钩用来悬挂载物托盘，且固定挂钩与载物挂钩到挂称之间用细线连接；载物托盘用于盛放被测的透水混凝土试件；

所述滑轮系统包括两根伸缩杆，每个伸缩杆上分别设有滑轮和挂钩凹槽，一根伸缩杆上的滑轮始终与另一根伸缩杆上的挂钩凹槽对应，且两点之间的连线垂直于伸缩杆；

所述任意一侧设有水箱手提槽的可变容积水箱箱体下方还镶嵌有振荡器，振荡器的开关部位朝水箱外侧，振动部位朝水箱内侧，振荡器可以振动水流，加速试块饱水时间。

所述便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述载物托盘由挂圈、挂架、吊线和带孔圆盘构成，所述挂架与带孔圆盘通过吊线连接。

所述便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述挂架由两根长度等于带孔圆盘直径的水平支架中心交叉而成，支架可延中心点自由转动，带孔圆盘的直径为220-230mm。

所述便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述载物托盘不含有挂架，所述挂圈与带孔圆盘通过吊线连接，吊线与带孔圆盘成三角形面，带孔圆盘直径为145-150mm。

所述便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述挂架为圆盘形状，且与带孔圆盘大小形状相同，带孔圆盘直径为145-150mm。

所述便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述滑轮系统的两根伸缩杆的间距大于称量系统中带孔圆盘的直径且伸缩杆侧面到最近一侧水箱壁的距离大于带孔圆盘的半径；

每个伸缩杆上分别含有4个滑轮和4个挂钩凹槽，伸缩杆展开时，同一伸缩杆上滑轮的间距大于带孔圆盘的直径且到最近一侧水箱壁的距离大于带孔圆盘的半径；滑轮系统上至多可以搭载8个称量系统。

上述的便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述可变容积水箱上还设有挂钩槽，可与固定挂钩连接，与即在测试时升起载物托盘时，可将挂在伸缩杆挂钩凹槽上的固定挂钩移动到可变容积水箱上的挂钩槽上。

上述的便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述可变容积水箱上部设有顶盖，可使装置形成封闭整体。

上述的便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，在设有水箱手提槽一侧的可变容积水箱下方设有排水口，在测试结束时打开排水口开关，将水排出水箱，且同一侧可变容积水箱高1/2处设有溢流口，可以使高出溢流口的水排除水箱外，控制水位高线。

上述的便携式透水混凝土连通孔隙率测量装置，所述可变容积水箱箱体由透明有机玻璃板材做成，可承受载荷能力强且质量轻。

与现有技术比较，本实用新型充分利用水箱内部空间，且根据测量需要改变水箱容积，在水箱内部设置了振荡器，可以大幅缩短试件的饱水时间和充分排出气泡，提高测量精准度；在装置内部设置了滑轮系统，滑轮系统上可以灵活搭载多个称量系统，使用该装置可一次连续测量多个试件，提高测量效率；本实用新型设计以载物托盘代替吊篮来盛放待测透水混凝土，使试件更加容易放置，并且根据不同大小和形状的试块为装置的载物托盘设计出了三种不同款式，可分别测量不同形状的混凝土试块；另外，本装置未载水时重量轻，设有封闭顶盖和两侧手提槽，便于携带，测试时可以减少试件的搬运和搬运过程中磕碰造成质量损失。

附图说明

图1为本实用新型所述测量装置整体结构示意图。

图2为本实用新型所述测量装置中可变容积水箱结构俯视图。

图3为本实用新型所述测量装置中可变容积水箱结构侧视图。

图4本实用新型所述测量装置中滑轮系统结构示意图。

图5为本实用新型所述测量装置中称量系统结构示意图。

图6为本实用新型所述测量装置中三种载物托盘结构示意图。

图1～6中的具体标注为：1可变容积水箱、2滑轮系统、3称量系统、4顶盖、5外部供水系统、6可变容积水箱箱体、7振荡器、8挂钩槽、9水箱手提槽、10排水口、11溢流口、12伸缩杆、13滑轮、14挂钩凹槽、15挂称、16固定挂钩、17载物挂钩、18载物托盘、19挂圈、20挂架、21吊线、22带孔圆盘。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型做详细说明：

实施例1，水箱箱体由透明有机玻璃板材做成，可承受载荷能力强且质量轻，装置的上部设有顶盖4，可使装置形成封闭整体，配合水箱手提槽9使得装置便于携带。在可变容积水箱1上设有排水口10和溢流口11，可以排水和控制水位高线，装置使用外部供水系统5，如自来水等。在装置内部设有滑轮系统2，滑轮系统2含有两个伸缩杆12，两伸缩杆12的间距大于称量系统中带孔圆盘22的直径且伸缩杆12侧面到最近一侧水箱壁的距离大于带孔圆盘22的半径；每个伸缩杆12上分别含有4个滑轮13和4个挂钩凹槽14，同一伸缩杆12上滑轮的间距大于带孔圆盘22的直径且到最近一侧水箱壁的距离大于带孔圆盘22的半径；一根伸缩杆12上的滑轮13始终与另一根伸缩杆上的挂钩凹槽14对应，且两点之间的连线垂直于伸缩杆；滑轮系统2上可以搭载多个称量系统3，称量系统包括挂称15和载物托盘18，挂称使用小型的电子挂称，挂称一端为固定挂钩16，另一端为载物挂钩17，载物挂钩用来悬挂载物托盘18，且固定挂钩17与载物挂钩18到挂称15之间用细线连接。载物托盘由挂圈19、挂架20、吊线21和带孔圆盘22构成，带孔圆盘22直径为200mm-250mm。

本实用新型设计以载物托盘代替吊篮来盛放待测透水混凝土，使试件更加容易放置，并且根据不同大小和形状的试块为装置的载物托盘设计出了三种不同款式，如图5所示，①型用于测量较大的立方体试块；②型用于测量较小立方体或圆柱形试块；③型挂架与带孔圆盘大小形状相同，用于测量较长的圆柱形试块。

使用本装置测量透水混凝土连通孔隙率可按下述步骤操作：

(1)打开顶盖4，根据测量需要单侧或双侧拉动可变容积水箱1上的水箱手提槽9扩展水箱的容积。

(2)水箱容积调整好后，将装置的称量系统3搭载到滑轮系统2上，打开挂称15的开关，将称量系统的固定挂钩16挂在其对面伸缩杆对应的挂钩凹槽上，此时称量系统的载物托盘18在接近水箱的底部位置。

(3)关闭排水口10并打开溢流口11，打开外部供水系统5，水进入可变容积水箱1，待水面漫过载物托盘18且从溢流口11流出，关闭外部水源，此时载物托盘排水且挂称数值不为零，待挂称数值显示稳定后清零。

(4)升起载物托盘18，即把挂在伸缩杆挂钩凹槽14上的固定挂钩16移动到可变容积水箱1上的挂钩槽8上，将制备、养护完成的待测透水混凝土试件用直尺量出试件尺寸并算出体积V，然后将试件放在载物托盘18上。

(5)降下载物托盘18，即把固定挂钩16移动到伸缩杆12上对应的挂钩凹槽14上挂起，使试件充分饱水。

(6)把要同时测量的试件都分别放入载物托盘18且沉入水箱中水面以下后，打开可变容积水箱系统1上的振荡器7约10-20s，排净试件中的气泡，使试件充分饱水。

(7)试件充分饱水后，关闭振荡器7开关，待挂称15上数值稳定后读取试件排水重量W₁，同时测量多个试件则分别读取充分饱水试件的排水重量W₁₁，W₁₂…W_1n。

(8)试件排水重量称量完毕后，打开可变容积水箱1上的排水口2，直至水箱里的水充分排出，试件放入烘干箱内烘干。

(9)试件充分烘干后，可用装置中的称量系统称取试件烘干后重量W₂，连续测量多个试件则分别称取试件烘干后重量W₂₁，W₂₂…W_2n。

(10)根据标准中提供的连通孔隙率计算公式，将记录的数据带入，得出透水混凝土连通孔隙率数值连续测量多个试件则为ν₁，ν₂…ν_n。