本实用新型涉及一种用于混凝土透水系数测定的装置，尤其涉及一种用于混凝土透水系数测定所用的试件固定装置。
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，研发的焦点包括如何实现试件的有效固定和侧封，以及如何获得稳定的水头差。现有的各种测定设备的研发中，这两方面的技术问题往往是分别通过设计和加工不同组件来解决的，实际应用的操作时，也同样需要分别处理，导致设备制造成本高，测定过程复杂，误差大。
因此，有必要提供一种新的用于透水系数测定的装置，能够进一步提高透水系数测定的便利性，节约测定时间，降低设备成本。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种用于测定混凝土透水系数的水箱式试件夹具，能够克服现有设备的多种缺陷，进一步降低操作难度、提高测试精度。
本实用新型实现上述目的所采用的技术方案为：
提供一种用于测定混凝土透水系数的水箱式试件夹具，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；所述的夹板上半部还至少设有进水口。
本实用新型的水箱式试件夹具用于透水混凝土的透水系数测定时，能够将设定水头、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夹具式水头设定组件可以一举多得地完成水头的设定、试块的固定及侧封。
本实用新型的方案中，所述的一对夹板的具体形式没有特殊限定，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。
本实用新型的方案中，所述的夹板开闭控制机构可以是能够实现控制夹板开闭的多种结构，例如可以是锁扣机构、杠杆机构或螺杆机构中的任意一种或几种与滑道的组合。
本实用新型的方案中，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40DURO的各种弹性材料都可以用于本实用新型。
总之，只要通过夹板和夹板开闭控制机构的配合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，都可以作为本实用新型的水箱式试件夹具。
本实用新型优选的一种方案中，所述的一对夹板由对称的夹板一和夹板二构成，其横截面均呈“∟”形；所述的夹板开闭控制机构包括方形框架、水平滑道、滑块、杠杆和旋紧螺杆；所述的方形框架，其一边开放，对边与直角夹板一外表面固定连接，其余任意一边或两边设置所述的水平滑道；所述的水平滑道内滑动连接所述的滑块，所述的滑块固定连接所述的夹板二外表面；所述的杠杆一端销接于所述方形框架设有水平滑道的边，水平转动时杠杆中部接触所述夹板二的脊边，推动夹板二沿水平滑道向夹板一滑动，以实现一对夹板的闭合；所述的旋紧螺杆固定安装在所述方形框架上，在所述杠杆将夹板二推至与夹板一闭合时，所述的旋紧螺杆可与所述杠杆的转动端螺接，可进一步通过旋拧方式推动杠杆进而锁紧一对夹板。
本实用新型优选的另一种方案中，所述的一对夹板由对称的夹板一和夹板二构成，其横截面均呈“∟”形；所述的夹板开闭控制机构包括方形框架、水平滑道、滑块、转轮和旋紧螺杆；所述的方形框架，一边与直角夹板一外表面固定连接，对边水平方向螺接所述的旋紧螺杆；其余两边分别设置所述的水平滑道；所述的水平滑道内滑动连接所述的滑块，所述的滑块与直角夹板二外表面固定连接；所述的旋紧螺杆一端销接直角夹板二的脊边，另一端在所述方向框架外设有转轮；所述的转轮转动所述的旋紧螺杆使直角夹板二沿水平滑道来回滑动，实现一对夹板的开闭。
所述的水平滑道可以在所述的方形框架一边设置，也可以在方形框架相平行的两边设置，本实用新型中优选在所述的方形框架两个平行边设置水平滑道，以保证夹板二滑动的稳定性。此时，所述的夹具式水头设定组件在夹紧过程中能够最大程度地向试块的四个侧面施加压力，使弹性材料层充分封闭试块的每个侧面，尽可能降低了测试过程中试块侧面漏水情况的发生。
本实用新型优选的方案中，所述的夹板上高于试块位置还进一步设有溢流口，用于防止夹具中的水位过高向四周溢出。
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。
与现有技术相比，本实用新型所述的水箱式试件夹具能够将现行的透水系数测定方法中的设定水头、试件固定、以及试件侧封三个要素在同一个设备内一体化解决，试件既不需要进行单独侧封处理，也不需要采用独立的配件专门固定，大大节约了侧封所需时间成本，也降低了配件之间组装带来的密封成本和漏水风险。使测定过程更加方便快捷。而且，通过机械力将弹性材料层向试块侧面持续挤紧，能够确保在整个测试过程中试块侧面孔隙都有非常理想的封闭效果，与现有技术中对试块侧面进行蜡封或包膜封闭的方式相比，能够省时省力地降低试件测漏导致的误差。同时，本测定仪为无损测定，完成透水系数测定后的试件，还可作为抗压力学性能测定的试件，最大限度地降低了人为误差。
本实用新型的水箱式试件夹具可以与透过水收集设备、计量设备、给排水设备等其他测定透水系数所必须的设备共同组合使用，其中，通过本实用新型夹具的进水口连接给水设备，所述的透过水收集设备放置在本实用新型的夹具下方以收集透过水，收集到的透过水可以输送至计量设备计量；设有溢流口的本实用新型夹具，通过溢流口连接排水设备。
使用时，取透水混凝土试件，选择试件的抹平面作为测定块上面，即测定面，其余面作为侧面，将所述的水箱式试件夹具的一对夹板打开，将试件紧贴所述夹板内表面放置在所述限位筋上，通过夹板开闭控制机构夹紧并锁死一对夹板，即完成试件的固定和侧封；然后开启给水设备，通过所述的进水口向本实用新型的夹具内注水，注水的同时一部分水向下透过试块，还有可能一部分水从所述的溢流口排出，观察夹具式水头设定组件内的水位，调节进水流量，使所述夹具内的水位变化幅度保持在预设范围内，即完成水头设定；然后按照常规方法计量和计算获得试件的透水系数。
附图说明
图1为实施例1的水箱式夹具闭合后的结构示意图。
图2为实施例1的水箱式夹具打开时的结构示意图。
图3为实施例2的水箱式夹具的夹板开闭控制机构结构示意图。
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
一种用于透水系数测定的水箱式试件夹具，如图1、2所示，包括方形框架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，其筒深大于试件高度的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；直角夹板一21的一个面上设有进水口211，另一个面上设有溢流口212；进水口211通过水管9外接给水设备；溢流口212与水管9连通外接排水设备或储水设备。
如图1、2所示，方形框架20一边开放，对边与直角夹板一21外表面焊接，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。
实施例2
一种用于透水系数测定的水箱式试件夹具，如图3所示，包括方形框架20、直角夹板一21、直角夹板二22、水平滑道23、滑块24、旋紧螺杆26和转轮29；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，其筒深大于试件高度的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；直角夹板一21的一个面上设有进水口，另一个面上设有溢流口；进水口通过水管9外接给水设备；溢流口与水管9连通外接排水设备或储水设备。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。
如图3所示，方形框架20一边焊接直角夹板一21，对边水平方向螺接旋紧螺杆26；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；旋紧螺杆26一端销接直角夹板二22的脊边中部，另一端在所述方向框架20外设有转轮29；通过转轮29转动旋紧螺杆26，可以使与其相连的直角夹板二22沿水平滑道来回滑动，靠近或远离直角夹板一21，以实现一对夹板的开闭。
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。