一种操作简单的透水砖透水系数测试装置的制作方法

本实用新型属于建筑材料领域，具体涉及一种实验室研制透水砖透水性能的测试装置。

背景技术：

在高科技时代，城市化的推进不仅要快速，更要朝向绿色生态发展。人类破坏掉一片片植被，取而代之的是建筑、道路和大型基础设施。据统计，国内北京、上海等十几个大城市的平均不透水面积高达71.3％，世界上主要城市的不透水面积大都在50％以上，这些渗透性不好的道路改变了自然土壤植被生存环境，阻断了与外界水分、空气和微生物的交换，由此引发了一系列生态问题。同时严重的路面积水也会带来一系列安全问题，所以铺装道路所用的透水砖的透水性能直接影响生态城市的建设。《绿色建筑评价标准》(GB/T 50387-2006)对场地铺装要求中，明确地提出要推广透水材料，公共建筑方面室外透水地面面积比40％，住宅区室外透水地面面积比45％，因此透水砖透水系数将成为评价生态城市的一个重要指标。

国家标准《透水路面砖与透水路面板》(GB/T 25663-2010)附录C提供了透水系数测试方法和实验装置，这种装置通过制取三个直径为、厚度相同的圆柱体为试样，测量其厚度(L)和上表面积(A)，将试样四周用密封材料密封好使其不漏水，打开供水阀门，等到溢流水槽的溢流口和透水圆筒的溢流口流出水量稳定时，开始用量筒从出水口接水，记录时间t内流出的水量(Q)，并且测量透水圆筒的水位与溢流水槽水位之差(H)，从而利用公式计算出该实验样品的透水系数。显然这种实验装置只能测试一种样品，并且实验过程中控制和测量的参数较多，装置存在操作繁琐，制作成本高，水资源浪费严重等现象。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种透水砖透水系数的测试装置，实现高效率、高精度，操作简单、节约资源的实验效果。

本实用新型为实现上述目的，采用的技术方案如下：

一种操作简单的透水砖透水系数测试装置，包括带刻度透水圆筒、带刻度上密封圆筒、下密封圆筒、支架、橡皮泥和计时表，其中带刻度透水圆筒与带刻度上密封圆筒通过螺纹连接；测试样品在带刻度上密封圆筒与下密封圆筒之间，其四周密封性通过橡皮泥填充实现；下密封圆筒通过支架固定。

进一步，所述带刻度上密封圆筒呈锥形，内部具有直径φ50mm，φ75mm和φ100mm的三个台阶，台阶高度20mm。外部标有三个台阶的高度及位置。

进一步，所述下密封圆筒由上部内径大于下部内径10mm的两段圆筒组成；上部圆筒高度必须大于20mm，小于30mm。

更进一步，所述下密封圆筒包括：上部内径φ60mm，下部内径φ50mm的下密封圆筒；上部内径φ85mm，下部内径φ75mm的下密封圆筒；上部内径φ110mm，下部内径φ100mm的下密封圆筒。

更进一步，所述下密封圆筒和所述支架采用插接式连接。

更进一步，所述带刻度透水圆筒、带刻度上密封圆筒和下密封圆筒为有机玻璃材料；所述支架为Q235材料。

本实用新型的有益效果：

第一，本实用新型的测试装置简单，操作方便，用水量少；通过测试实验过程中水位随时间的变化便可得最终结果。

第二，本实用新型的测试样品增多，具有普适性，包括：试样直径φ50mm～60mm(适用于实验室制备样品的测试)、φ75mm～85mm(适用于GB/T 25663-2010测试要求)和φ100mm～110mm(适用于CJJ/T 135-2009测试要求)；样品厚度为20mm～50mm。

第三，本实用新型测试结果精确度提高。

第四，本实用新型测试周期短，水位随时间呈指数衰减。

第五，本实用新型可研究水位随时间的变化趋势，对排水工程具有极大意义。

附图说明

图1为实用新型的半剖视图

图2为实用新型的A-A剖视图

图3-1为实用新型下密封圆筒(4-1)的示意图

图3-2为实用新型下密封圆筒(4-2)的示意图

图3-3为实用新型下密封圆筒(4-3)的示意图

图4为实用新型带刻度上密封圆筒的三个台阶示意图

图中：

1、带刻度透水圆筒，2、带刻度上密封圆筒，3、橡皮泥，4、下密封圆筒，5、支架，4-1、φ50mm下密封圆筒，4-2、φ75mm下密封圆筒,4-3、φ100mm下密封圆筒。

具体实施方式

下面结合附图与具体操作流程对本实用新型作进一步阐述。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种透水砖透水系数测试装置，包括：

带刻度透水圆筒1，带刻度上密封圆筒2，橡皮泥3，下密封圆筒4，支架5；

带刻度透水圆筒1与带刻度上密封圆筒2通过螺纹连接；下密封圆筒4通过支架5固定，采用插接式连接；测试样品在带刻度上密封圆筒2与下密封圆筒4之间，其四周密封性通过橡皮泥3填充实现。

带刻度透水圆筒1直径φ50mm，从底部开始标有15-0cm的刻度。

带刻度上密封圆筒2在外部标有φ50mm、φ75mm和φ100mm的符号，分别在对应位置测量相应尺寸的样品。

下密封圆筒4包括φ50mm下密封圆筒4-1、φ75mm下密封圆筒4-2和φ100mm下密封圆筒4-3。

下密封圆筒4下边用烧杯接透过测试样品的水。

上述带刻度透水圆筒1、带刻度上密封圆筒2和下密封圆筒4为有机玻璃材料，支架5为Q235材料。

测试样品按照GB/T0081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作并经养护达到测试龄期，测试样品尺寸大小为：直径φ50mm～60mm、φ75mm～85mm或φ100mm～110mm，样品厚度为30mm～50mm。

然后按如下步骤测试：

(1)根据测试样品的直径尺寸，选择相对应的下密封圆筒4；

(2)将测试样品装入上述选择的下密封圆筒4，调整位置使得测试样品与下密封圆筒4的中心线基本重合；

(3)将橡皮泥3填入到测试样品与下密封圆筒4四周的缝隙中；

(4)取带刻度上密封圆筒2倒扣在测试样品上边，调整位置使得带刻度上密封圆筒2与测试样品的中心线基本重合，然后将该组装系统迅速翻转；

(5)将橡皮泥3填入到测试样品与带刻度上密封圆筒2四周的缝隙中，压紧密实，直到越过下密封圆筒4的顶部1～2mm；

(6)将上述组装系统迅速翻转，然后通过插接式与支架5连接，支架5插接处一定紧靠下密封圆筒4的外壁；

(7)将带刻度透水圆筒1通过螺纹连接，慢慢拧在带刻度上密封圆筒2上；

(8)往带刻度透水圆筒1中慢慢加入水，检测水是否只从下密封圆筒4底部流出，若不是，则重新操作上述步骤(2)～(7)，若是，则进行下一步骤；

(9)继续往带刻度透水圆筒1中慢慢加入水直到超出0刻度线5cm左右；

(10)观察水位下降的高度，等到水位流到0刻度时开始计时；

(11)继续观察水位下降高度，等水位下降到10cm(水位下降高度由实验者自己选取，但是不得超过15cm)处停止计时，记录所用时间t，水位高度H(H表示测试样品表面到水位的垂直距离，如图1中所示)；

(12)根据计时结果t和测量的水位高度H计算测试样品的透水系数；

(13)其中步骤(12)的透水系数计算式按如下公式计算：

式中：

——透水圆筒的直径，mm；

——步骤(1)选取的下密封圆筒的下部内径，mm；

——测试样品的厚度，mm；

——测试样品到0刻度线的垂直距离，mm；

——停止计时时测试样品表面到水位的垂直距离，mm；

(14)进一步，为测试更精确的结果，可以选取多个不同的H值，然后重复步骤(9)～(13)，计算多组测试结果的平均值。