CN219179166U - 一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及混凝土渗透系数测定领域，尤其涉及一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置，包括内筒；外筒，设在内筒外部；端盖，设有第一环形槽、第二环形槽，第一环形槽位于第二环形槽内部，端盖安装在内筒和外筒的同一端，第一环形槽配合内筒的边缘，第二环形槽配合外筒的边缘，端盖上还设有第一进水筒、第一出气筒以及第二进水筒和第二出气筒，第一进水筒和第一出气筒均与内筒相通，第二进水筒和第二出气筒均与外筒相通。通过这种装置测试塑性混凝土实体渗透系数更简单，而且结果也更准确，渗入深度的测量位置更有代表性。

Description

一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置

技术领域

本实用新型涉及混凝土渗透系数测定领域，尤其涉及一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置。

背景技术

塑性混凝土具有介于土和普通混凝土之间的力学性能和变形性能，弹性模量与地基相近，具有较大的柔性，能较好地适应地基变形，塑性混凝土防渗墙能够与地基联合受力，具有比普通混凝土大得多的极限变形，因而具有较好的抗裂、抗震能力，抗渗性能好，有效降低了防渗墙的渗漏量，其次，它具有很好的和易性，有较长的终凝时间和较低的强度，使之具备较好施工并易于操作的优点，还因为其配合比中掺入了适当的黏性土，减少了水泥的用量，不仅增加了其抗渗性能，而且使防渗墙投资大大减小，塑性混凝土防渗墙或垫层在国内外水利水电工程中得以广泛的推广应用。

塑性混凝土防渗墙的主要功能是防渗，因此，在工程应用中需要进行塑性混凝土实体的渗透系数进行试验测定。目前，塑性混凝土实体渗透系数主要采用钻孔注水试验进行测定，这种方法中钻孔难以保证垂直，会产生一定的倾斜，而钻孔内液面高度采用电测水位计进行测量，因此会导致误差很大，无法得到准确的数据。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置。所采用的技术方案如下。

一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置，包括：

内筒，所述内筒的两端贯通；

外筒，所述外筒的两端贯通，所述外筒设在所述内筒外部；

端盖，所述端盖上设有第一环形槽、第二环形槽，所述第一环形槽位于所述第二环形槽内部，所述端盖安装在所述内筒和所述外筒的同一端，所述第一环形槽配合所述内筒的边缘，所述第二环形槽配合所述外筒的边缘，所述端盖上还设有第一进水筒、第一出气筒以及第二进水筒和第二出气筒，所述第一进水筒和所述第一出气筒均与所述内筒相通，所述第二进水筒和第二出气筒均与所述外筒相通。

本实用新型实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置至少具有如下有益效果：在测试过程中，从拟检的塑性混凝土实体表面往下挖直径600～800mm、深度150mm试坑，同时在距离试坑3～5m处采用干钻方式打一个比试坑的坑底深1～2m的第一钻孔，第一钻孔直径60～150mm，并每隔20cm取土样测定其含水量，整平试坑表面，将本申请的塑性混凝土实体渗透系数测试装置嵌入到试坑中，调整至水平，通过膨润土将内筒底部与试坑底部之间的间隙封堵，通过膨润土将外筒底部与试坑底部之间的间隙封堵，然后向外筒注水至一半的高度，检查内、外筒底部是否存在渗漏，如果渗漏，应排干水，重新用膨润土将内筒底部与试坑底部的间隙以及的外筒底部与试坑底部的间隙进行封堵，向内筒内部以及内筒与外筒之间注满水，将端盖安装在内、外筒的顶端，使得内筒的顶部边缘嵌入到第一环形槽中，外筒的顶部边缘嵌入到第二环形槽中，从第一进水筒向内筒中加水至既定高度，从第二进水筒向外筒加水至既定高度，然后开始计时，计时过程中不断向第二进水筒中补充水份，使得第二进水筒中的水位保持稳定，用量筒往第一进水筒中加水，使得第一进水筒中的水位保持稳定，每隔一个固定时间t，记录一次用量筒加水的体积，当量筒的连续3次的读数与3次的平均值之差不超过10％，即可结束试验，以最后一次的量筒加水的数据作为内筒渗透水量的试验结果，试验结束后，立即排掉内、外筒内的积水，在试坑内环中心打一个深度1～2m的第二钻孔，第二钻孔的直径与第一钻孔的直径相同，每隔20cm取土样测试其含水量，并与第一钻孔土样的含水量进行比较，确定注水试验过程中水的渗入深度，渗入深度的判断方法：从上往下，当连续两次在第二钻孔中钻取出来的土样含水量≤第一钻孔中对应高程土样含水量+3.5％时，即判定这两次中的第一次钻孔土样孔底深度为本次试验的注水渗入深度，渗透系数通过以下公式计算：

式中：k—混凝土实体渗透系数，cm/s；Q—内筒渗透水量，cm³；H—试验时的注水渗入深度，cm；t—最后一次内筒透水量的试验时间，s；A—内筒的透水截面面积，cm²。通过这种装置测试塑性混凝土实体渗透系数更简单，而且结果也更准确，渗入深度的测量位置更有代表性。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第一进水筒和所述第一出气筒在所述端盖上的分布方向与所述第二进水筒和所述第二出气筒在所述端盖上的分布方向错开。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第一进水筒和所述第一出气筒在所述端盖上的分布方向与所述第二进水筒和所述第二出气筒在所述端盖上的分布方向垂直。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第一进水筒和所述第二进水筒均为透明筒结构。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第一进水筒和所述第二进水筒上均设有刻度。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第一环形槽与所述内筒的边缘之间设有第一密封圈。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述第二环形槽与所述外筒的边缘之间设有第二密封圈。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述内筒与所述外筒之间通过连接杆连接。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述外筒与所述端盖之间通过连接件可拆卸连接。

根据本实用新型的另一些实施例的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，所述连接件包括连接螺栓和连接螺母，所述连接螺栓固定在所述外筒的外壁，所述端盖上设有连接孔，所述连接螺栓穿设在所述连接孔中，所述连接螺母锁紧在所述连接螺栓上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例中内筒和外筒的侧向剖视图；

图2是本实用新型实施例中内筒和外筒的俯视图；

图3是本实用新型实施例中端盖的示意图；

图4是本实用新型实施例中端盖侧向剖视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

塑性混凝土具有介于土和普通混凝土之间的力学性能和变形性能，弹性模量与地基相近，具有较大的柔性，能较好地适应地基变形，塑性混凝土防渗墙能够与地基联合受力，具有比普通混凝土大得多的极限变形，因而具有较好的抗裂、抗震能力，抗渗性能好，有效降低了防渗墙的渗漏量，其次，它具有很好的和易性，有较长的终凝时间和较低的强度，使之具备较好施工并易于操作的优点，还因为其配合比中掺入了适当的黏性土，减少了水泥的用量，不仅增加了其抗渗性能，而且使防渗墙投资大大减小，塑性混凝土防渗墙或垫层在国内外水利水电工程中得以广泛的推广应用。

塑性混凝土防渗墙的主要功能是防渗，因此，在工程应用中需要进行塑性混凝土实体的渗透系数进行试验测定。目前，塑性混凝土实体渗透系数主要采用钻孔注水试验进行测定，这种方法中钻孔难以保证垂直，会产生一定的倾斜，而钻孔内液面高度采用电测水位计进行测量，因此会导致误差很大，无法得到准确的数据。

参见图1至图4，本申请提供了一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置，包括内筒100、外筒200和端盖300，内筒100的两端贯通，外筒200的两端贯通，外筒200设在内筒100外部，端盖300上设有第一环形槽301、第二环形槽302，第一环形槽301位于第二环形槽302内部，端盖300安装在内筒100和外筒200的同一端，第一环形槽301配合内筒100的边缘，第二环形槽302配合外筒200的边缘，端盖300上还设有第一进水筒304、第一出气筒305以及第二进水筒306和第二出气筒307，第一进水筒304和第一出气筒305均与内筒100相通，第二进水筒306和第二出气筒307均与外筒200相通。

在测试过程中，从拟检的塑性混凝土实体表面往下挖直径600～800mm、深度150mm试坑，同时在距离试坑3～5m处采用干钻方式打一个比试坑的坑底深1～2m的第一钻孔，第一钻孔直径60～150mm，并每隔20cm取土样测定其含水量，整平试坑表面，将本申请的塑性混凝土实体渗透系数测试装置嵌入到试坑中，调整至水平，通过膨润土将内筒100底部与试坑底部之间的间隙封堵，通过膨润土将外筒200底部与试坑底部之间的间隙封堵，然后将外筒200注水至一半的高度，检查内筒100、外筒200底部是否存在渗漏，如果渗漏，应排干水，重新用膨润土将内筒100底部与试坑底部的间隙以及的外筒200底部与试坑底部的间隙进行封堵，向内筒100内部以及内筒100与外筒200之间注满水，将端盖300安装在内筒100、外筒200的顶端，使得内筒100的顶部边缘嵌入到第一环形槽301中，外筒200的顶部边缘嵌入到第二环形槽302中，从第一进水筒304向内筒100中加水至既定高度，同时第一出气筒305向外排气，从第二进水筒306向外筒200中加水至既定高度，同时第二出气筒307向外排气，然后开始计时，计时过程中不断向第二进水筒306中补充水份，使得第二进水筒306中的水位保持稳定，用量筒往第一进水筒304中加水，使得第一进水筒304中的水位保持稳定，每隔一个固定时间t，记录一次用量筒加水的体积，间隔时间t应保证渗漏水量不少于5倍分度值，当量筒的连续3次的读数与3次的平均值之差不超过10％，即可结束试验，以最后一次的量筒加水的数据作为内筒100渗透水量的试验结果，试验结束后，立即排掉内筒100和外筒200内的积水，在试坑内环中心打一个深度1～2m的第二钻孔，第二钻孔的直径与第一钻孔的直径相同，每隔20cm取土样测试其含水量，并与第一钻孔土样的含水量进行比较，确定注水试验过程中水的渗入深度，渗入深度的判断方法：从上往下，当连续两次在第二钻孔中钻取出来的土样含水量≤第一钻孔中对应高程土样含水量+3.5％时，即判定这两次中的第一次钻孔土样孔底深度为本次试验的注水渗入深度，渗透系数通过以下公式计算：

式中：k—混凝土实体渗透系数，cm/s；Q—内筒100渗透水量，cm³；H—试验时的注水渗入深度，cm；t—最后一次内筒100透水量的试验时间，s；A—内筒100的透水截面面积，cm²。通过这种装置测试塑性混凝土实体渗透系数更简单，而且结果也更准确，渗入深度的测量位置更有代表性。

在一些实施例中，内筒100直径200～300mm，外筒200直径450～550mm。

在一些实施例中，第一环形槽301与第二环形槽302的深度均为5mm的槽，第一环形槽301的宽度＝内筒100的筒壁厚度+10mm，第二环形槽302的宽度＝外筒200的筒壁厚度+10mm。

为了方便观测第一进水筒304和第二进水筒306中的液位高度，在一些实施例中，第一进水筒304和第二进水筒306均为透明筒结构。

进一步的，第一进水筒304和第二进水筒306上均设有刻度，工作人员通过刻度能够更精确的看到液位高度的变化，方便及时加水。

为了提高端盖300与内筒100之间的密封性，在一些实施例中，第一环形槽301与内筒100的边缘之间设有第一密封圈。

具体的，第一密封圈为装配在第一环形槽301中的环形橡胶圈，内筒100一端的边缘嵌入到第一环形槽301之后会被第一密封圈包裹，实现第一环形槽301与内筒100的边缘之间的密封，防止试验过程中渗水。

同理，为了提高第二环形槽302与外筒200之间的密封性，在一些实施例中，第二环形槽302与外筒200的边缘之间设有第二密封圈。

具体的，第二密封圈为装配在第二环形槽302中的环形橡胶圈，外筒200一端的边缘嵌入到第二环形槽302之后会被第二密封圈包裹，实现第二环形槽302与外筒200的边缘之间的密封，防止试验过程中渗水。

在一些实施例中，内筒100与外筒200之间通过连接杆400连接。

具体的，内筒100与外筒200之间的连接杆400横向设置，连接杆400一端固定在内筒100的外壁，连接杆400的另一端固定在外筒200的内壁，从而使得内筒100与外筒200之间连接牢固。

在一些实施例中，外筒200与端盖300之间通过连接件可拆卸连接。

在另外一些实施例中，连接件包括连接螺栓501和连接螺母，连接螺栓501固定在外筒200的外壁，端盖300上设有连接孔303，连接螺栓501穿设在连接孔303中，连接螺母锁紧在连接螺栓501上。

具体的，连接螺栓501设有多个，各个连接螺栓501环向间隔焊接在外筒200的顶部周围，端盖300的边缘也环向间隔布置有多个连接孔303，安装端盖300时，将端盖300上的连接孔303对准各个连接螺栓501，连接螺栓501穿过连接孔303后，将连接螺母拧紧在连接螺栓501上以将端盖300固定。

当然还可以在外筒200的顶部外壁环向间隔焊接多个连接板，连接板上开设通孔，然后将端盖300上的连接孔303与连接板上的通孔对齐，在连接孔303和通孔中穿设螺栓并通过螺母锁紧实现端盖300与外筒200的连接。

在一些实施例中，第一进水筒304和第一出气筒305在端盖300上的分布方向与第二进水筒306和第二出气筒307在端盖300上的分布方向错开。这样在向第一进水筒304和第二进水筒306中加水过程中不会受到彼此的阻挡。

在另外一些实施例中，第一进水筒304和第一出气筒305在端盖300上的分布方向与第二进水筒306和第二出气筒307在端盖300上的分布方向垂直。

具体的，第二进水筒306和第二出气筒307在端盖300上横向间隔布置，第一进水筒304和第一出气筒305在端盖300上竖向间隔布置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于，包括：

内筒，所述内筒的两端贯通；

外筒，所述外筒的两端贯通，所述外筒设在所述内筒外部；

端盖，所述端盖上设有第一环形槽、第二环形槽，所述第一环形槽位于所述第二环形槽内部，所述端盖安装在所述内筒和所述外筒的同一端，所述第一环形槽配合所述内筒的边缘，所述第二环形槽配合所述外筒的边缘，所述端盖上还设有第一进水筒、第一出气筒以及第二进水筒和第二出气筒，所述第一进水筒和所述第一出气筒均与所述内筒相通，所述第二进水筒和第二出气筒均与所述外筒相通。

2.根据权利要求1所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第一进水筒和所述第一出气筒在所述端盖上的分布方向与所述第二进水筒和所述第二出气筒在所述端盖上的分布方向错开。

3.根据权利要求2所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第一进水筒和所述第一出气筒在所述端盖上的分布方向与所述第二进水筒和所述第二出气筒在所述端盖上的分布方向垂直。

4.根据权利要求1所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第一进水筒和所述第二进水筒均为透明筒结构。

5.根据权利要求4所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第一进水筒和所述第二进水筒上均设有刻度。

6.根据权利要求1所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第一环形槽与所述内筒的边缘之间设有第一密封圈。

7.根据权利要求6所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述第二环形槽与所述外筒的边缘之间设有第二密封圈。

8.根据权利要求1所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述内筒与所述外筒之间通过连接杆连接。

9.根据权利要求1所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述外筒与所述端盖之间通过连接件可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的塑性混凝土实体渗透系数测试装置，其特征在于：所述连接件包括连接螺栓和连接螺母，所述连接螺栓固定在所述外筒的外壁，所述端盖上设有连接孔，所述连接螺栓穿设在所述连接孔中，所述连接螺母锁紧在所述连接螺栓上。

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