一种检测混凝土自愈性的水循环系统的制作方法

本申请涉及建筑材料试验设备技术领域，尤其涉及一种检测混凝土自愈性的水循环系统。

背景技术：

混凝土是一种典型的脆性材料，在使用的过程中会在内外应力或其他因素的作用下，产生微裂和局部损伤，造成力学性能和耐久性能降低，甚至还可能引发宏观裂变并出现脆性断裂，产生重大安全事故。随着高强度、高性能混凝土技术的发展，混凝土的早期开裂成为混凝土工程应用中最值得关注的问题。自修复混凝土采用修复胶粘剂和混凝土材料相复合的方法，对混凝土材料的损伤破坏具有自修复和再生的功能。

混凝土与水泥基渗透结晶型防水材料相复合可以达到自修复和防水的功能，水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥为基材，掺入活性化学物质制成的粉状材料，其防水机理是与水作用后，材料中含有的活性化学物质以水为载体向混凝土内部渗透，在混凝土的空隙中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。

检测混凝土自愈性的方法是，将水泥基渗透结晶防水材料涂覆在混凝土的表面或者掺入到混凝土中，并制成100mm×100mm×100mm或者150mm×150mm×150mm的混凝土试件，试件成型后，沿试件的中间位置断开，并用固定件将两个半块试件拼接卡锁，使两个半块试件无法分开，并保留一条贯穿的裂缝，试件在养护一定时间后就可以用水不断冲刷和浸泡，水泥基渗透结晶材料在水的长时间冲刷和浸泡下形成不溶于水的结晶体，其结晶体不断生长填充混凝土的裂缝使通过裂缝的水量逐渐减少，直至不再通过，以达到防水自愈的效果。上述检测方法中，自动化程度低，用水不断冲刷试件，冲刷后的水不能重复利用，造成了水资源的浪费。

为节约水资源，如果对混凝土试件冲刷后的水重复使用，试验时用循环水不断冲刷和浸泡混凝土试件就会将混凝土试件中的部分碱溶解析出在循环水中，使循环水中pH值升高呈碱性，由于大部分类似于水泥基渗透结晶型防水材料的产品，均依赖于碱激发其活性，碱性循环水对加快结晶体生长有利，导致混凝土试件自愈性试验不具有公平性，影响试验的结果的准确性。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种检测混凝土自愈性的水循环系统，其利用循环水对混凝土试件自愈性进行检测，并使循环水保持中性，具有节约水资源、保证试验公平、试验结果准确和自动化程度高的优点。

为达到上述目的，本申请提供一种检测混凝土自愈性的水循环系统，包括水循环装置、pH值检测装置、酸碱中和装置和酸碱中和控制器，所述水循环装置包括水箱、用于收集所述水箱流出的水的集水箱和用于将所述集水箱内的水送回到所述水箱内的回水装置，所述水箱通过所述回水装置与所述集水箱连通，所述水箱具有出水口，所述出水口下方设有放置受检试件的检测平台，所述集水箱具有进水口，所述进水口设置在所述检测平台下方，所述pH值检测装置和所述酸碱中和装置均设置在所述集水箱内，并分别与所述酸碱中和控制器电连接。

进一步，所述回水装置包括第一液位计、潜水泵和循水管，所述第一液位计设置在所述集水箱内，所述潜水泵设置在所述集水箱内，且位于所述集水箱的底部，所述循水管一端与所述潜水泵连接，另一端与所述水箱连通。

进一步，所述水循环装置还包括补水装置，所述补水装置包括供水管、主水管、电磁阀和第二液位计，所述供水管一端与所述水箱连通，另一端与所述主水管连通，所述电磁阀设置在所述供水管的管路上，所述第二液位计设置在所述水箱内，所述第二液位计通过中间继电器与所述电磁阀电连接。

进一步，所述出水口处设置有出水管，所述出水管的管路上设置有液体流量计。

进一步，所述出水口下方，且位于所述受检试件的上表面上设置有储水桶。

进一步，所述酸碱中和装置为酸碱中和滴定器，所述酸碱中和滴定器设置在所述集水箱内，且位于所述集水箱内的水平面上方。

进一步，所述pH值检测装置为酸度计。

进一步，所述受检试件由固定件将两个半块试件拼接卡锁而成，两个所述半块试件之间分开并保留一条贯穿的裂缝，两个所述半块试件由一个立方体混凝土块分割而成。

本申请实现的有益效果如下：

(1)一种检测混凝土自愈性的水循环系统包括水循环装置，水循环装置对试件进行冲刷，冲刷后的水由集水箱收集起来重复使用，节约了水资源，防止水资源的浪费。

(2)一种检测混凝土自愈性的水循环系统包括pH值检测装置、酸碱中和装置和酸碱中和控制器，pH值检测装置用于检测集水箱内收集的水的酸碱值，如果检测到水的酸碱值为碱性，则酸碱中和控制器控制酸碱中和装置对集水箱内的水进行中和，使集水箱内的水呈中性，从而使试验公平，保证试验结果的准确性。

(3)回水装置实时监测集水箱内的液位高度，当集水箱内的水达到一定量时，回水装置可实现集水箱与水箱之间的自动化回水；补水装置实时监测水箱内液位的高度，当水箱内的液位较低时，补水装置可实现水箱的自动化补水，本实用新型具有自动化程度高，减少了人力劳动的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种检测混凝土自愈性的水循环系统的正视图。

图2为本实用新型的一种检测混凝土自愈性的水循环系统的左视图。

其中，1、水循环装置，1.1、水箱，1.2、集水箱，1.3、回水装置，1.31、第一液位计，1.32、潜水泵，1.33、循水管，1.4、出水口，1.5、补水装置，1.51、供水管，1.52、主水管，1.53、电磁阀，1.54、第二液位计，2、pH值检测装置，3、酸碱中和装置，4、酸碱中和控制器，5、检测平台，6、受检试件，7、出水管，8、液体流量计，9、储水桶，10、水。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本申请提供了一种检测混凝土自愈性的水循环系统，包括水循环装置1、pH值检测装置2、酸碱中和装置3和酸碱中和控制器4，水循环装置1包括水箱1.1、用于收集水箱1.2流出的水的集水箱1.2和用于将集水箱1.2内的水10送回到水箱1.1内的回水装置1.3，水箱1.1通过回水装置1.3与集水箱1.2连通，水箱1.1具有出水口1.4，出水口1.4下方设有放置受检试件6的检测平台5，集水箱1.2具有进水口(图中未示出)，进水口设置在检测平台5下方，pH值检测装置2和酸碱中和装置3均设置在集水箱1.2内，并分别与酸碱中和控制器4电连接。

水循环装置1用于对受检试件6进行冲刷并收集冲刷受检试件6后的水，实现水循环利用，节约水资源。pH值检测装置2用于检测集水箱1.2内水10的酸碱度，酸碱中和装置3用于对集水箱1.2内的水10进行中和，使集水箱1.2内的水10呈中性，保证试验的公平性，使试验结果准确。

如图1和图2所示，回水装置1.3包括第一液位计1.31、潜水泵1.32和循水管1.33，第一液位计1.31设置在集水箱1.2内，潜水泵1.32设置在集水箱1.2内，且位于集水箱1.2的底部，循水管1.33一端与潜水泵1.32连接，另一端与水箱1.1连通。第一液位计1.31通过接触器与潜水泵1.32电连接，第一液位计1.31用于监测集水箱1.2内液面的高度，当集水箱1.2内液面高度达到一定值后，第一液位计1.31将该液位信号发送至接触器所在的控制电路，控制电路控制接触器导通，接触器导通后，潜水泵1.32所在的电路通电，潜水泵1.32启动，将集水箱1.2内的水10泵入到循水管1.33内，循水管1.33将水导入到水箱1.1内，从而使得集水箱1.2内的水循环至水箱1.1内，节约了水资源。

第一液位计1.31实时检测集水箱1.2内的液面高度，通过电信号的传输，控制潜水泵1.32的启闭，实现了回水装置1.3的自动化回水，从而不需要工作人员一直看守在试验装置跟前，无需手动开启潜水泵1.32，提高了检测系统的自动化性能，减少了人力劳动。

如图1所示，水循环装置1还包括补水装置1.5，补水装置1.5包括供水管1.51、主水管1.52、电磁阀1.53和第二液位计1.54，供水管1.51一端与水箱1.1连通，另一端与主水管1.52连通，主水管1.52与水龙头连通，用于供水，电磁阀1.53设置在供水管1.51的管路上，电磁阀1.53用于控制供水管1.51的导通，第二液位计1.54设置在水箱1.1内，第二液位计1.54用于检测水箱1.1内液面的高度，第二液位计1.54通过中间继电器与电磁阀1.53电连接。第二液位计1.54测量水箱1.1内液面的高度，当水箱1.1内液面的高度低于预先设定的最低液位时，将水箱1.1内的液位信号发送给中间继电器的控制电路中，由中间继电器控制电磁阀1.53的开启，电磁阀1.53开启后，供水管1.51被导通，供水管1.51将主水管1.52内的水导入到水箱1.1内，当第二液位计1.54检测到水箱1.1内的液面高度达到预先设定的最高液位时，将水箱1.1内的液位信号发送给中间继电器的控制电路中，由中间继电器控制电磁阀1.53的关闭，电磁阀1.53关闭后，供水管1.51的管路被堵住，不再向水箱1.1内进水，完成补水。

第二液位计1.54实时检测水箱1.1内的液面高度，通过电信号的传输，控制电磁阀的启闭，实现了补水装置1.5的自动化补水，从而不需要工作人员一直看守在试验装置跟前，无需手动开启补水装置1.5，提高了检测系统的自动化性能，减少了人力劳动。

如图2所示，出水口1.4处设置有出水管7，出水管7的管路上设置有液体流量计8，液体流量计8对出水管7流出液体的流量进行计量，液体流量计8具有体积小，精度高，重复性好，安装方便的优点，设置液体流量计8使试验结果更加准确。

如图2所示，出水口1.4下方，且位于受检试件6的上表面上设置有储水桶9，储水桶9上下两端开口，出水口1.4流出的水从储水桶9上端流入，下端流出，储水桶9底部置于受检试件6的上表面上，储水桶9内可存储一定量的水，储水桶9内的水与受检试件6的上表面接触，使受检试件6被储水桶9内的水浸泡。

参阅图1和图2，水箱1.1连接在集水箱1.2上方，集水箱1.2的进水口朝上开口，受检试件6放置在集水箱1.2的上方。

根据本实用新型的一个具体实施例，水箱1.1内的水10只由出水口1.4流出，集水箱1.2内的水10只由回水装置1.3送回到水箱1.1中。

根据本实用新型的一个具体实施例，酸碱中和装置3为酸碱中和滴定器，酸碱中和滴定器设置在集水箱1.2内，且位于集水箱1.2内的水平面上方。当PH值检测装置2检测到水呈碱性时，酸碱中和滴定器向集水箱1.2内的水10中滴加酸性物质，以中和水10中的碱性物质，当集水箱1.2内的水10达到中性后，酸碱中和控制器4控制酸碱中和滴定器停止滴定。

根据本实用新型的一个具体实施例，pH值检测装置2为酸度计。酸度计是利用pH复合电极对被测溶液中氢离子浓度产生不同的直流电位通过前置放大器输入到A/D转换器，以达到pH测量的目的，最后由数字显示pH值。当被溶液中氢离子浓度发生变化时，pH复合电极所输出的电动势也随着发生变化。

根据本实用新型的一个具体实施例，受检试件6为一个立方体混凝土块分割为两个半块，并用固定件将两个半块试件拼接卡锁而成，两个半块试件分开并保留一条贯穿的裂缝，其中，固定件包覆在两个半块试件的周缘。

根据本实用新型的一个具体实施例，受检试件6内部的水泥基渗透结晶材料在水的长时间冲刷和浸泡下形成不溶于水的结晶体，其结晶体不断生长填充混凝土的裂缝使通过裂缝的水量逐渐减少直至不再通过，以达到防水自愈的效果。

根据本实用新型的一种检测混凝土自愈性的水循环系统，其不仅可对混凝土试块的自愈性进行检测，也可对其他建筑材料进行试验。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请包括水循环装置，水循环装置对试件进行冲刷，冲刷后的水由集水箱收集起来重复使用，节约了水资源，防止水资源的浪费；

(2)本申请包括pH值检测装置、酸碱中和装置和酸碱中和控制器，pH值检测装置用于检测集水箱内收集的水的酸碱值，如果检测到水的酸碱值为碱性，则酸碱中和控制器控制酸碱中和装置对集水箱内的水进行中和，使集水箱内的水呈中性，从而使试验公平，保证试验结果的准确性；

(3)回水装置实时监测集水箱内的液位高度，当集水箱内的水达到一定量时，回水装置可实现集水箱与水箱之间的自动化回水；补水装置实时监测水箱内液位的高度，当水箱内的液位较低时，补水装置可实现水箱的自动化补水，本实用新型具有自动化程度高，减少了人力劳动的优点。

根据本实用新型的一种检测混凝土自愈性的水循环系统，其工作原理如下：

准备好受检试件6，将受检试件6放置在检测平台5上，储水桶9放置在受检试件6的上表面上；

通过补水装置1.5向水箱1.1内注水，电磁阀1.53开启，供水管1.51被导通，供水管1.51将主水管1.52内的水导入到水箱1.1内，当第二液位计1.54检测到水箱1.1内的液面高度达到预先设定的最高线时，停止注水；

当水箱1.1内的水达到出水口所在的高度后，开启水箱1.1的出水口1.4，水箱1.1内的水10从出水口1.4流出，水在重力作用下，落入储水桶9内，储水桶9底部的水浸泡受检试件6，并且少量的水从受检试件6的裂缝流入集水箱1.2内；

当第一液位计1.31检测到集水箱1.2内的液面达到一定高度后，潜水泵1.32开启，集水箱1.2内的水10通过回水装置1.3流回到水箱1.1内；

pH值检测装置2对集水箱1.2内的水10的pH值进行实时监测，如果pH值显示为碱性，则酸碱中和控制器4控制酸碱中和装置3对集水箱1.2内的水10进行中和，直到pH值检测装置2检测到集水箱1.2内的水10呈中性时，酸碱中和控制器4控制酸碱中和装置3停止对集水箱1.2内的水10的中和作用；

按照上述原理，检测混凝土自愈性的水循环系统不断的对受检试件6进行冲刷和浸泡，通过受检试件6裂缝的水量逐渐减少直至不再通过，以达到受检试件6防水自愈的效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。