[發(fā)明專利]一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)及其測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310441396.9
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103471953A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周春圣;曲海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的混凝土表面毛細(xì)吸水率測試系統(tǒng)由恒壓給水單元、電子天平（2）和試件吸水單元構(gòu)成，恒壓給水單元與試件吸水單元通過出水管（7）、硅膠軟管（8）和進水管（9）連通；

所述的恒壓給水單元由恒壓給水密封瓶（1）、氣體連通管（5）、平衡進氣管（6）和出水管（7）構(gòu)成；所述的電子天平（2）設(shè)置在恒壓給水密封瓶（1）底端并用來測量恒壓給水單元的重量；其中，氣體連通管（5）與平衡進氣管（6）均設(shè)置在恒壓給水密封瓶（1）的上端，氣體連通管（5）在恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)部的一端設(shè)置在靠近恒壓給水密封瓶（1）的上端，平衡進氣管（6）在恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)部的一端設(shè)置在靠近恒壓給水密封瓶（1）的下端；氣體連通管（5）上部設(shè)置有一個氣體閥門（14）；平衡進氣管（6）上部設(shè)置有一個氣體閥門（15）；平衡進氣管（6）底部設(shè)置有一個針管；帶閥門（16）的出水管（7）一端與恒壓給水密封瓶（1）底部側(cè)端連通，另一端通過硅膠軟管（8）與進水管（9）連通，所述的進水管（9）與試樣密封室（3）底部側(cè)面連通；

所述的試件吸水單元由試樣密封室（3）、進水管（9）、排水閥（10）、調(diào)節(jié)閥（11）、L型水位計（12）和試樣支撐件（13）構(gòu)成；其中，試樣密封室（3）上部設(shè)置有一個水平儀（18），在下端設(shè)置有進水管（9），在密封室（3）右側(cè)下端設(shè)置有L型水位計（12），L型水位計（12）另一端朝上設(shè)置；試樣密封室（3）右側(cè)上端設(shè)置有調(diào)節(jié)閥（11）；排水閥（10）設(shè)置在試樣密封室（3）的底部；試樣密封室（3）底部內(nèi)側(cè)設(shè)置有三個等高的試樣支撐件（13）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的試件吸水單元還包括高度調(diào)節(jié)腳（17）和水平儀（18）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的試樣密封室（3）外側(cè)設(shè)置有三個等高的高度調(diào)節(jié)腳（17），并坐落于水平操作臺（19）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的電子天平（2）的量程為1000g，精度為0.001g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體連通管（5）、平衡進氣管（6）、出水管（7）、進水管（9）和L形水位計（12）材質(zhì)為有機玻璃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的L形水位計（12）的頂端高于試樣支撐件（13）的頂端的鉛垂方向距離為5mm。

7.使用權(quán)利要求1所述的一種混凝土表面毛細(xì)吸水率自動測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于所述的測試方法包括如下步驟：

一、關(guān)閉出水管（7）上的閥門（16），往恒壓給水密封瓶（1）裝水至恰不淹沒氣體連通管（5）的下端；打開氣體連通管（5）上的氣體閥門（14）和平衡進氣管（6）上的氣體閥門（15）并密封好恒壓給水密封瓶（1），之后關(guān)閉氣體連通管（5）上部的氣體閥門（14）；打開出水管（7）上的閥門（16），恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)部的水通過出水管（7）流出，恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)的水位微降、內(nèi)部空腔氣壓稍降且平衡進氣管（6）內(nèi)的水位較快下降，待其水位下降到平衡進氣管（6）的下端且氣體開始通過平衡進氣管（6）進入恒壓給水密封瓶（1）時，關(guān)閉出水管（7）上的閥門（16），排空平衡進氣管內(nèi)液體完成，恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)部液體處于平衡狀態(tài)；

二、用硅膠軟管（8）將出水管（7）與進水管（9）相連通，關(guān)閉排水閥（10），打開調(diào)節(jié)閥（11），往試樣密封室（3）內(nèi)加水至淹沒進水管（9）和L形水位計（12）與試樣密封室（3）的聯(lián)通孔，同時要求水位淹沒試樣支撐件（13）的頂端3mm，蓋好試樣密封室（3）的頂蓋并密封好；調(diào)整高度調(diào)節(jié)腳（17）使試件密封瓶（3）的高度變化至使內(nèi)部液面低于平衡進氣管（6）的針尖水平高度10～15mm，打開出水管（7）上的閥門（16），恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)的水開始向試樣密封室（3）內(nèi)補充并排空硅膠軟管（8）內(nèi)可能存在的氣體，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥（11），試樣密封室（3）內(nèi)水位保持不變，L形水位計（12）內(nèi)的水位繼續(xù)上升并可能發(fā)生溢出；調(diào)整高度調(diào)節(jié)腳（17）使氣體不再通過平衡進氣管（6）進入恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)并且L形水位計（12）內(nèi)的相應(yīng)平衡水位低于L形水位計的頂端1mm，同時通過水平儀（18）控制試件吸水單元水平；試件吸水單元高度及水位調(diào)整完畢，整個系統(tǒng)處于水位平衡狀態(tài)；此時若從L形水位計頂端吸走微量水分，氣體將通過平衡進氣管（6）進入恒壓給水密封瓶（1），并使整個系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)；

三、關(guān)閉出水管（7）上的閥門（16），打開調(diào)節(jié)閥（11），打開試樣密封室（3）的上蓋，通過排水閥（10）降低試樣密封室（3）的水位并使試樣支撐件（13）的尖端露出水面；將所有側(cè)面密封的混凝土試件（4）置于試件支撐件（13）上部且暫時不與水接觸，蓋上試樣密封室（3）的上蓋并密封好；打開出水管（7）上的閥門（16），水開始從恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)向試樣密封室（3）內(nèi)補充，氣體通過平衡進氣管（6）進入恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)且試樣密封室（3）內(nèi)的水位逐漸升高，待其內(nèi)部水位淹沒試件（4）的高度為3mm時關(guān)閉調(diào)節(jié)閥（11），試樣密封室（3）內(nèi)水位不變而L形水位計（12）內(nèi)水位繼續(xù)上升至離頂端1mm時達平衡狀態(tài)，讓計算機開始按事先設(shè)置好的時間間隔采集恒壓給水單元的質(zhì)量數(shù)據(jù)。隨著混凝土試件（4）吸水，試樣密封室（3）內(nèi)的氣壓微降，水繼續(xù)從恒壓給水密封瓶（1）向試樣密封室（3）內(nèi)補充，恒壓給水密封瓶（1）上部氣體空腔壓力下降，外部大氣通過平衡進氣管（6）向恒壓給水密封瓶（1）內(nèi)部補充并達到新的平衡狀態(tài)。平衡后，L形水位計（12）內(nèi)的液位不變，對應(yīng)試件底面淹沒于水中的有效深度恒定，試件吸入水的質(zhì)量等于恒壓給水單元質(zhì)量的減少量并能夠被電子天平（2）測出，計算機采集電子天平（2）的質(zhì)量減少量即等于混凝土試件（4）質(zhì)量的增加量，通過質(zhì)量變化量可計算混凝土試件的表面毛細(xì)吸水率。