一种植生生态混凝土透水系数测定装置的制作方法

本实用新型涉及透水系数测定技术领域，具体是涉及一种植生生态混凝土透水系数测定装置。

背景技术：

植生生态混凝土主要由多孔混凝土骨架、填充营养土、表层客土及植物等组成，是能够适应绿色植物生长，满足绿色植物作业要求的绿色生态混凝土。以多孔混凝土作为结构骨架，给结构提供强度支撑，其内部分布的连续孔隙则为植物根系的生长提供空间，具有较强的透水性能、植生性能，能起到降低地表径流量、修复生态、净化水质等作用，被广泛应用于道路护坡、屋顶绿化和生态型河湖建设中。

透水系数是植生生态混凝土的一个重要技术参数。研究表明，混凝土内部有效孔隙率、孔径尺寸决定了植生生态混凝土的透水性能，同时，孔径越大、有效孔隙越多对绿色植物生长越有利，植生生态混凝土透水性能的大小，直接反映了植生生态混凝土的孔隙结构特点，所以测定植生生态混凝土的透水系数具有重要意义。

目前我国对于透水混凝土透水系数的测量主要依据CCJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中的透水系数测试方法。中国专利文献CN202814846U、CN105738269A、CN201247191Y等在该透水系数测试方法基础上进行改进，分别公开的多种透水混凝土透水系数测定装置，而这些装置在装取多孔混凝土试件时，将试件由测量桶端口直接推入、拉出，很容易造成试件表面脱落，且该方法下试件侧面与测量桶壁间空隙较大，不利于透水密封处理，影响测试结果精度；传统的试件透水密封采用涂抹石蜡或聚丙烯胶等方法，过程复杂，且后期设备不易清洗，不利于设备长期循环使用；此外，由于生态混凝土孔隙率高达20％以上，在用传统生态混凝土透水系数测定装置试验时，用水量较大，不利于水资源的节约利用。

因此，研发一种操作简单、测量精度高、测试速度快、节水环保，且适用性强的透水系数测定装置，对推进植生生态混凝土技术发展具有重要意义。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现要素：

本实用新型针对现有混凝土透水系数测定装置存在的问题，提供一种植生生态混凝土透水系数测定装置。该测定装置结构合理、操作简单、测量精度高，测量速度快，能同时适用于常水头法和变水头法两种透水系数测试方案，且该装置能够满足水的循环利用，节约水资源。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种植生生态混凝土透水系数测定装置，包括测量系统和水循环系统，所述测量系统包括测量桶、测量管、试件桶、集水底槽、储水箱、进水管、溢流管、量筒及电子天平；所述测量桶与试件桶上下连接并设在集水底槽中；所述测量桶上部与溢水管连接，下部与进水管连接，测量桶下端与测量管连通,，所述测量管为透明带有刻度的测量管；所述集水底槽侧壁上分别设有出水口a和出水口b，且在出水口a和出水口b设有相应的阀门a、阀门b，在出水口a的下方设有量筒和电子天平；所述水循环系统包括底座集水箱、抽水机和抽水管；水循环系统由出水口b和溢流管向底座集水箱中输水，通过抽水机由抽水管将水导入储水箱中，向测量系统供水，所述测量桶上设有与储水箱连接的进水管，在进水管上设定相应的阀门c，试件放置于试件桶中，所述储水箱通过支架置于底座集水箱的上方。

优选地，所述试件桶为可拆卸试件桶。

优选地，所述试件桶外部为不锈钢板组成，并在试件桶设有两个螺丝孔的直角卡槽。

优选地，所述试件桶内壁设有橡胶层。

优选地，所述测量桶为上下开口长方体桶结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果为：

1、本实用新型提供的混凝土透水系数测定装置结构合理、操作简单、测量精度高，测量速度快，能同时适用于常水头法和变水头法两种透水系数测试方案，且该装置能够满足水的循环利用，节约水资源。

2、本测试装置采用可拆卸试件桶，只需将混凝土试件放入试件桶内，拧紧螺丝钉即可，同时试件桶内壁设有橡胶层，既能防止水渗漏，还能保护试件，操作简单方便，防渗效果好，提高了测量精度。

附图说明

图1为本实用新型混凝土透水系数测定装置的结构示意图；

图2为本实用新型试件桶的结构示意图。

附图标识：1-测量桶；2-测量管；3-试件；4-试件桶；5-集水底槽；6-阀门a；7-出水口a；8-量筒；9-电子天平；10-抽水管；11-储水箱；12-支架；13-溢流管；14-进水管；15-阀门c；16-阀门b；17-出水口b；18-底座集水箱；19-抽水机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

实施例1

如附图1所示，本实用新型所述的植生生态混凝土透水系数测定装置，包括测量系统和水循环系统，所述测量系统包括测量桶1、测量管2、试件桶4、集水底槽5、储水箱11、进水管14、溢流管13、量筒8及电子天平9；所述测量桶1与试件桶4上下连接并设在集水底槽5中，测量桶1为上下开口长方体桶结构；所述测量桶1上部与溢水管13连接，下部与进水管14连接，测量桶1下端与测量管2连通，所述测量管2为透明带有刻度的测量管，以便用于读出测量桶内的水位高度；所述集水底槽5侧壁上分别设有出水口a7和出水口b17，且在出水口a7和出水口b17设有相应的阀门a6、阀门b16，在出水口a7的下方设有量筒8和电子天平9；所述水循环系统包括底座集水箱18、抽水机19和抽水管10；水循环系统由出水口b17和溢流管13向底座集水箱18中输水，通过抽水机19由抽水管10将水导入储水箱11中，向测量系统供水，所述测量桶1上设有与储水箱11连接的进水管14在进水管14上设定相应的阀门c15，试件3放置于试件桶4中，所述储水箱11通过支架置于底座集水箱18的上方。

如附图2所示，所述试件桶4外部为不锈钢板组成，内壁设有橡胶层，并在试件桶4设有两个螺丝孔的直角卡槽C1、C2。由于试件桶4为可拆卸试件桶，只需将混凝土试件放入试件桶内，拧紧螺丝钉即可，同时试件桶内壁设有橡胶层，既能防止水渗漏，还能保护试件，操作简单方便，防渗效果好，提高了测量精度。

本实用新型的植生生态混凝土透水系数测定装置，适用于常水头法和变水头法两种测试方法。

常水头法是通过测定固定水头H下，经过▽t时间内流过试件的流量Q。具体实施参照附图1，打开阀门a6,关闭阀门b16,开始向储水箱11中注水，水由进水管注入测量桶1中，并流经试件进入集水底槽5中，由出水口a7流出，且测量桶1上部与溢流管13连接,以保证测量桶1内液面稳定。待测量桶1和集水底槽5中液面稳定后，此时两液面的水头差为H，试件厚度为L，截面面积为A，测定时间内量筒8的读数Q。

根据达西公式计算植生生态混凝土透水系数公式如下：

式中：

K——试样的透水系数(mm/s)；

Q——▽t时间内透过的水量(mm³)；

L——试件厚度(mm)；

A——混凝土试件上表面积(mm²)；

H——水位差(mm)；

▽t——时间(s)。

植生生态混凝土透水系数是以三块混凝土试件结果的平均值表示。

变水头法是通过测量一定水位下降差H所用时间T来计算植生生态混凝土透水系数。具体实施参照附图1，打开阀门a6,关闭阀门b16,开始向储水箱11中注水，水由进水管14注入测量桶1中，并流经试件3进入集水底槽5中，由出水口a7流出，且测量桶1上部与溢流管13连接,以保证测量桶1内液面稳定。待测量桶1和集水底槽5中液面稳定后，读出此时测量管9的读数h1，关闭阀门c15，停止进水，并开始计时，当测量桶1内水位下降到h2时，记录此时的时间T。植生生态混凝土透水系数公式如下：

式中：

K——试样的透水系数(mm/s)；

h1——0时刻时测量桶内水位(mm)；

h2——T时刻时测量桶内水位(mm)；

T——测试时间(s)；

植生生态混凝土透水系数的试验结果以三块混凝土试件结果的平均值表示。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。