一种渗透性测试装置

1.本实用新型涉及渗透性测试技术领域，特别是涉及一种渗透性测试装置。


背景技术：

2.混凝土存在抗拉强度低、塑性变形能力差和水化收缩等缺点，在使用过程中常常带裂缝工作。氯离子、硫酸根离子和二氧化碳等腐蚀性物质可以通过裂缝侵入到混凝土内部，加速混凝土碳化、钢筋锈蚀及膨胀，从而大大缩短了混凝土的正常使用寿命。这使得自修复混凝土的研究和应用成为现代混凝土研究领域的一个热点。当混凝土在应力作用下开裂时，预先掺入混凝土内部的修复剂会迅速反应填补裂缝，从而提高混凝土的耐久性。混凝土抗渗性作为评价混凝土耐久性的首要指标，研发一套合适的混凝土渗透性测试装置是必要的。
3.在实际结构工程中，混凝土常常处于多轴受力的复杂受力工况，如大体积混凝土、板壳结构、箍筋内部核心区混凝土、建筑物的梁柱节点等。实际上，围压对渗透性的影响是不容忽视的。另外，有学者研究表明，围压对自修复混凝土的愈合效果也有显著影响。因此，研发一套能够提供围压的渗透性测试装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种渗透性测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够对测试件提供围压，研究围压对不同状态的测试件的影响。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种渗透性测试装置，包括压力结构、密封箱和至少一个围压加载结构，所述围压加载结构位于所述密封箱内，所述围压加载结构用于对测试件提供围压，所述密封箱用于盛放渗透溶液，所述压力结构用于向所述密封箱内施加压力。
7.优选地，所述压力结构包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述密封箱通过导气管连通。
8.优选地，所述围压加载结构包括四个加载垫块和八个连接杆，四个所述加载垫块围绕测试件设置，相对的两个所述加载垫块通过四个所述连接杆进行连接，两个所述连接杆位于测试件的上方，另外两个所述连接杆位于测试件的下方，各所述连接杆上均设置有一应变片，各所述连接杆的两端分别通过一加载结构对所述加载垫块进行加载。
9.优选地，所述连接杆为弹性螺杆。
10.优选地，各所述加载垫块均包括内层结构和外层结构，所述内层结构设置在所述外层结构的内侧，相对的两个所述外层结构通过四个所述连接杆进行连接。
11.优选地，所述加载垫块与测试件之间、测试件的底面设置有密封结构。
12.优选地，各所述密封结构均包括环氧树脂层和橡胶层，所述环氧树脂层位于测试件的外侧，所述橡胶层位于所述环氧树脂层的外侧。
13.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
14.本实用新型通过围压加载结构对测试件施加围压，能够测试测试件分别在完好状态、多轴损伤状态及愈合状态的渗透性，进而评价围压对不同状态的测试件的渗透性的影响，以及评价围压对自愈合效果的影响。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的渗透性测试装置示意图；
17.图2为本实用新型的围压加载结构示意图；
18.图3为本实用新型的围压加载结构爆炸图；
19.图4为本实用新型的围压加载结构加载测试件俯视图；
20.其中：100-渗透性测试装置，1-空气压缩机，2-气压表，3-导气管，4-密封箱，5-箱盖，6-螺栓，7-密封垫，8-压缩空气，9-nacl溶液，10-测试件，11-围压加载结构，12-加载垫块，13-应变片，14-连接杆，15-螺母，16-内层结构，17-外层结构。
具体实施方式
21.下面将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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。
22.本实用新型的目的是提供一种渗透性测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够对测试件提供围压，研究围压对不同状态的测试件的影响。
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
24.如图1-图4所示：本实施例提供了一种渗透性测试装置100，包括压力结构、密封箱4和至少一个围压加载结构11，围压加载结构11位于密封箱4内，围压加载结构11用于对测试件10提供围压，测试件10为立方体混凝土块，密封箱4用于盛放渗透溶液，渗透溶液为10％质量浓度的nacl溶液，压力结构用于向密封箱4内施加压力。
25.本实施例中，压力结构包括空气压缩机1，空气压缩机1与密封箱4通过导气管3连通，空气压缩机1的出口设置有气压表2。
26.本实施例中，密封箱4包括箱体，箱体的开口处设置有箱盖5，箱体与箱盖5之间设置有密封垫7，箱体和箱盖5通过螺栓6连接。
27.本实施例中，围压加载结构11包括四个加载垫块12和八个连接杆14，连接杆14为弹性螺杆，四个加载垫块12围绕测试件10的侧面设置，测试件10的顶面和底面不设置加载垫块12，相对的两个加载垫块12通过四个连接杆14进行连接，两个连接杆14位于测试件10的上方，另外两个连接杆14位于测试件10的下方，各连接杆14上均设置有一应变片13，各连接杆14的两端分别通过一加载结构对加载垫块12进行加载，加载结构为螺母15，螺母15与
连接杆14螺纹连接，通过拧紧螺母15使连接杆14发生拉应变，从而连接杆14产生拉应力，继而拉动两个相对的加载垫块12挤压测试件10。
28.本实施例中，各加载垫块12均包括内层结构16和外层结构17，内层结构16设置在外层结构17的内侧且内层结构16的尺寸小于外层结构17的尺寸，相对的两个外层结构17通过四个连接杆14进行连接。其中两个连接杆14位于内层结构16的上方，另外两个连接杆14位于内层结构16的下方。
29.本实施例中，加载垫块12与测试件10的侧面之间、测试件10的底面设置有密封结构，测试件10的顶面为渗透面。
30.本实施例中，各密封结构均包括环氧树脂层和橡胶层，环氧树脂层位于测试件10的外侧，橡胶层位于环氧树脂层的外侧。本实施例只对测试件10的侧面施加围压，并将施加围压的四个侧面和底面用环氧树脂层和橡胶层密封住，以测试测试件10顶面的渗透性，密封时，先将环氧树脂层涂覆在四个侧面及底面，将橡胶层覆盖在各环氧树脂层的外侧。
31.本实施例通过压力结构可以调整密封箱4内的气压来调整水头压力，进而调整渗透速度，既能保证测试速率，也可以避免渗透溶液穿透损伤的测试件10的内部裂缝。当测试完好的测试件10的渗透性时，可以加大气压以加快测试速率。当测试损伤状态的测试的渗透性时，可以适当减小气压，以避免nacl溶液直接穿透裂缝。本实施例的压力结构可以通过改变水头压力模拟实际海洋环境中不同深度水压力下的测试件10的渗透性。
32.本实施例的围压加载结构11可以测试不同围压下的测试件10的渗透性。围压加载结构11构造简单、装载方便、体积小，易于搬动。
33.测试件10采用自修复混凝土制造时，常常需要探究在不同温湿度下的修复效率，本实施例可以实现自修复混凝土带围压在温度箱中进行修复后，直接搬运到密封箱4中测试围压下自修复混凝土的渗透性。
34.本实施例的密封箱4构造简单，可以同时容纳多个带围压的测试件10，同时进行渗透性测试，加快测试效率。
35.本实施例既能测试测试件10(自修复混凝土)在完好状态的渗透性，也能测试测试件10(自修复混凝土)在多轴损伤状态及愈合状态的渗透性，既能测试无围压下测试件10的渗透性，也能测试不同围压下的测试件10渗透性，通过一套装置就可以评价多轴损伤对测试件10渗透性的影响、围压对测试件10渗透性的影响、围压对自愈合测试件10效果的影响等。
36.本实施例还提供了一种采用渗透性测试装置100的测试方法，包括以下步骤：
37.步骤一，制作测试件10；
38.具体地，制作的测试件10包括三组，分别为不作处理的对照组、进行多轴压缩的损伤组、将损伤后的测试件10进行修复的修复组，损伤组的测试件10采用试验机施加压力实现多轴损伤，多轴损伤即双轴压缩或者三轴压缩，修复组的测试件10中添加修复材料，并对添加修复材料的测试件10采用试验机施加压力实现多轴损伤后放入养护箱中进行七天的修复；
39.将各测试件10的四个侧面和底面进行密封，防止nacl溶液从四个侧面和底面进入测试件10，具体地，在各测试件10的四个侧面和底面分别涂一层环氧树脂层，然后在环氧树脂层上覆盖一层橡胶层；
40.步骤二，在环氧树脂层凝固之前，将各测试件10分别放入一个围压加载结构11的四个加载垫块12中，将各围压加载结构11的四个加载垫块12采用连接杆14和螺母15固定，调节各连接杆14上的螺母15，使得各连接杆14上的应变片13的应变值达到预定值，通过连接杆14的弹性模量和应变片13的应变值可以算出相应的压力值，环氧树脂层受到挤压变形，增加密封效果，由于研究不同组之间的差异，需要控制变量法，即在同一围压、同一气压等条件下对比有无损伤和有无修复材料的差异，因此，对照组的各围压加载结构11对各测试件10施加的围压不同，损伤组的各围压加载结构11对各测试件10施加的围压不同，修复组的各围压加载结构11对各测试件10施加的围压不同，待环氧树脂层凝固后，将带有围压加载结构11的测试件10放入密封箱4内，向密封箱4内加入nacl溶液至浸没各测试件10，盖上箱盖5并用螺栓6拧紧，空气压缩机1通过导气管3向密封箱4施加压力，待气压表2到达设定值后，开始渗透试验；
41.步骤三，待渗透试验进行特定时间后，卸掉空气压力，渗透试验结束，将各测试件10取出，测量各测试件10的渗透深度；
42.具体地，将测试件10沿垂直于顶面的方向从中间劈裂，并应在劈开的测试件10的断面立即喷涂agno3溶液显色指示剂，指示剂喷洒约15min后，沿测试件10断面自测试件10的一个侧面向测试件10的另一个侧面将其分成10等份，并用防水笔描出渗透轮廓线，然后根据颜色变化，测量显色分界线离测试件10渗透面的距离，并取平均值，即测试件10的渗透深度；
43.步骤四，将各测试件10的渗透深度进行对比，通过分析得到多轴损伤对测试件10的渗透性的影响、采用自修复的材料制成的测试件10对抗渗性的修复效果、不同围压对测试件10的渗透性的影响、不同围压对采用自修复的材料制成的测试件10的自愈合效果的影响。
44.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。