透水混凝土孔隙率分布的测定装置及方法与流程

本发明属于多孔介质孔隙率的测试技术领域，尤其涉及一种透水混凝土孔隙率分布的测定装置及方法。

背景技术：

透水混凝土的多孔隙结构使得路面具有良好的透水性能，雨水可快速渗入地下，从而有效减小或消除城市暴雨引发的洪涝灾害，这在中国正在实施的“海绵城市”建设中发挥重要作用。为了更加接近工程实际，透水混凝土试样在成型时多采用静压成型或振动成型等方式，成型后孔隙率分布并不均匀，特别是在压实方向上，如采用静压成型方式的透水混凝土试样沿压实方向往往会出现上部孔隙率小下部孔隙率大的现象。

透水混凝土的强度和渗透系数等性质都与试样的孔隙率分布密切相关，如透水混凝土的渗透系数往往取决于面积孔隙率最小的控制截面，另外，透水混凝土的孔隙率分布也影响其堵塞规律，因此，测定透水混凝土孔隙率分布对研究透水混凝土意义重大。而已有测定透水混凝土的装置及方法多为基于浮力的质量法或真空密封法，而这些方法测定的孔隙率均为整个试样的平均孔隙率，且均难以实现孔隙率分布的测定。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供透水混凝土孔隙率分布的测定装置及方法，此装置采用电子数显和微调装置，能准确控制试样的位置，通过测定某一厚度试样骨架排出的水量既可得到透水混凝土的整体平均孔隙率，又可得到任意位置一定厚度的孔隙率，并以某一厚度依次测定孔隙率可得到透水混凝土的孔隙率分布。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：透水混凝土孔隙率分布的测定装置，它包括底座，所述底座上竖直安装有支架轴，所述支架轴上安装有高度调节装置，所述高度调节调节装置上安装有测量装置。

所述支架轴包括下部杆，所述下部杆上套装有中部限定块，在中部限定块之上的部分为上部尺身，在下部杆的顶部固定有顶部限定块。

所述高度调节装置包括游标尺，所述游标尺滑动配合安装在上部尺身上，在游标尺的上方安装有微调装置，在游标尺的侧壁上固定有挂物爪。

所述测量装置包括载物装置、量筒和积水容器。

所述底座的底部安装有多个支脚。

所述上部尺身标有刻度且设有定栅，所述定栅与设置在游标尺上的动栅相配合构成容栅传感器。

所述积水容器设有溢水孔和进水孔，进水孔设有阀门。

所述载物装置包括挂线，所述挂线的一端连接在挂物爪上，另一端连接有底部托盘，所述底部托盘上设置有大量孔洞。

所述游标尺设有电子显示屏和归零键。

所述游标尺与上部尺身相配合的位置设置有第二限位螺钉；所述微调装置与上部尺身相配合的位置设置有第一限位螺钉。

所述底座上设有水准泡。

任意一项透水混凝土孔隙率分布的测定装置进行透水混凝土孔隙率分布测定的方法，其特征在于包括以下步骤：

step1：调节支脚使得水准泡中的液珠处于中间位置；

step2：分别拧松第一限位螺钉和第二限位螺钉，将游标尺滑动至上部尺身的顶部，分别拧紧第二限位螺钉和第一限位螺钉；

step3：将积水容器放置在底座上，从进水口向积水容器灌水至溢水孔有水溢出，关闭阀门；

step4：将载物装置挂载在挂物爪上，将试样放置在载物装置的底部托盘上；

step5：分别拧松第一限位螺钉和第二限位螺钉，缓慢向下滑动游标尺至试样底部接近溢水孔底部，拧紧第一限位螺钉，调节微调装置至试样底部与溢水孔底部平齐，拧紧第二限位螺钉，然后按下游标尺的归零键；

step6：将量筒放置在底座上，分别拧松第一限位螺钉和第二限位螺钉，缓慢向下滑动游标尺至显示屏读数接近m毫米，拧紧第一限位螺钉，调节微调装置至显示屏读数为m毫米，拧紧第二限位螺钉，记下量筒的读数v1，试样m毫米厚的孔隙与骨架的总体积为v，则试样此m毫米厚的孔隙率为n1＝(v-v1)/v；

step7：按step6以m毫米厚度依次测完整个试样，最终得到孔隙率沿高度的分布。

本发明有如下有益效果：

1、本发明既可测定透水混凝土的整体平均孔隙率，又可测定任意位置一定厚度的孔隙率，并以某一厚度依次测定孔隙率可得到透水混凝土孔隙率分布。

2、采用电子数显和微调装置，能准确控制试样的位置和测定试样某一厚度的孔隙率。

3、托盘、积水容器、量筒均可移除和更换，利于搬运和可用于不同尺寸的试样。

4、设有水准泡和可调节高度的支脚，可用于不平整的地面。

5、整个装置结构简单，操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2为实施3中试样孔隙率沿高度的分布。

图中，底座1、支脚2、下部杆3、中部限定块4、上部尺身5、顶部限定块6、水准泡7、游标尺8、微调装置9、挂物爪10、第一限位螺钉11、第二限位螺钉12、量筒13、积水容器14、溢水孔15、进水孔16、挂线17、底部托盘18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1，透水混凝土孔隙率分布的测定装置，它包括底座1，所述底座1上竖直安装有支架轴，所述支架轴上安装有高度调节装置，所述高度调节调节装置上安装有测量装置。

进一步的，所述支架轴包括下部杆3，所述下部杆3上套装有中部限定块4，在中部限定块4之上的部分为上部尺身5，在下部杆3的顶部固定有顶部限定块6。所述高度调节装置包括游标尺8，所述游标尺8滑动配合安装在上部尺身5上，在游标尺8的上方安装有微调装置9，在游标尺8的侧壁上固定有挂物爪10。所述测量装置包括载物装置、量筒13和积水容器14。

进一步的，所述底座1的底部安装有多个支脚2。所述支脚2的高度能够进行调节，进而达到调节底座1的水平度。

进一步的，所述上部尺身5标有刻度且设有定栅，所述定栅与设置在游标尺8上的动栅相配合构成容栅传感器。

进一步的，所述积水容器14设有溢水孔15和进水孔16，进水孔16设有阀门。

进一步的，所述载物装置包括挂线17，所述挂线17的一端连接在挂物爪10上，另一端连接有底部托盘18，所述底部托盘18上设置有大量孔洞。通过孔洞保证了进行透水。

进一步的，所述游标尺8设有电子显示屏和归零键。通过电子显示屏保证了读数的便捷性，通过归零键方便了进行归零。

进一步的，所述游标尺8与上部尺身5相配合的位置设置有第二限位螺钉12；所述微调装置9与上部尺身5相配合的位置设置有第一限位螺钉11。通过限位螺钉方便调节其位置。

进一步的，所述底座1上设有水准泡7。

实施例2：

任意一项透水混凝土孔隙率分布的测定装置进行透水混凝土孔隙率分布测定的方法，其特征在于包括以下步骤：

step1：调节支脚2使得水准泡中的液珠处于中间位置；

step2：分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，将游标尺8滑动至上部尺身5的顶部，分别拧紧第二限位螺钉12和第一限位螺钉11；

step3：将积水容器14放置在底座1上，从进水口16向积水容器14灌水至溢水孔15有水溢出，关闭阀门；

step4：将载物装置挂载在挂物爪10上，将试样放置在载物装置的底部托盘18上；

step5：分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，缓慢向下滑动游标尺8至试样底部接近溢水孔15底部，拧紧第一限位螺钉11，调节微调装置9至试样底部与溢水孔15底部平齐，拧紧第二限位螺钉12，然后按下游标尺8的归零键；

step6：将量筒13放置在底座1上，分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，缓慢向下滑动游标尺8至显示屏读数接近m毫米，拧紧第一限位螺钉11，调节微调装置9至显示屏读数为m毫米，拧紧第二限位螺钉12，记下量筒13的读数v1，试样m毫米厚的孔隙与骨架的总体积为v，则试样此m毫米厚的孔隙率为n1＝(v-v1)/v；

step7：按step6以m毫米厚度依次测完整个试样，最终得到孔隙率沿高度的分布。

实施例3：

试样为试验室模拟实际工程采用静压成型方式得到的圆柱体透水混凝土，高度和直径分别为120mm和100mm，溢水孔15底部距积水容器14底部为125mm，积水容器14直径为120mm，游标尺8量程和精度分别为150mm和0.1mm。

step1：调节支脚2使得水准泡7中的液珠处于中间位置；

step2：分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，将游标尺8滑动至上部尺身5的顶部，分别拧紧第二限位螺钉12和第一限位螺钉11；

step3：将积水容器14放置在底座1上，从进水口16向积水容器14灌水至溢水孔15有水溢出，关闭阀门；

step4：将载物装置挂载在挂物爪10上，将试样放置在载物装置的底部托盘18上，压实面在上方；

step5：分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，缓慢向下滑动游标尺8至试样底部接近溢水孔15底部，拧紧第一限位螺钉11，调节微调装置9至试样底部与溢水孔15底部平齐，拧紧第二限位螺钉12，然后按下游标尺8的归零键；

step6：将量筒13放置在底座1上，分别拧松第一限位螺钉11和第二限位螺钉12，缓慢向下滑动游标尺8至显示屏读数接近10mm，拧紧第一限位螺钉11，调节微调装置9至显示屏读数为10mm，拧紧第二限位螺钉12，记下量筒13的读数v1，试样10mm厚的孔隙与骨架的总体积为v＝10×π×50²，则试样此10mm厚的孔隙率为n1＝(v-v1)/v；

step7：按step6以10mm厚度依次测完整个试样，最终得到孔隙率沿高度的分布。

试验结果如表1和图2所示：表1为试样各层孔隙率；图2为试样孔隙率沿高度的分布。试样的整体平均孔隙率为26.05％，但各层孔隙率差异较大，试样在压实方向上总体规律是上部孔隙率小下部孔隙率大。

表1试样各层孔隙率

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。