[發(fā)明專利]一種古建筑地面鋪磚透水性和吸水性的測(cè)定裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710080134.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN106769608A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳珊;宋凌碩;張少欽;李俊;李嵐;寇曉霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N5/00
• 分類號(hào): G01N5/00;G01N5/04
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 張立改

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于古建筑地面鋪磚(屬于文物級(jí)別，具有不可破壞性)的綜合性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，即為一種對(duì)地面鋪磚透水性能和吸水性能的測(cè)定方法。

背景技術(shù)

歷史文化遺產(chǎn)是人類文明的結(jié)晶，其中，建筑遺產(chǎn)作為其重要的組成部分，在世界各國受到了越來越廣泛的重視。我國歷史悠久，現(xiàn)存的古建筑是重要的文化瑰寶。

由于本身所具有的重要價(jià)值，古建筑的保護(hù)對(duì)自身及周圍的環(huán)境有很高的要求。其中排水系統(tǒng)是其最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施之一，古建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)需要具有高效的排水能力，以保證把積水和局部內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)降至最低；而排水不暢將對(duì)古建筑的結(jié)構(gòu)造成損害，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致墻體開裂甚至坍塌。而地面鋪磚的滲透水能力和吸水能力對(duì)排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)至關(guān)重要：在降雨過程中，地面鋪磚的滲、吸水能力直接影響下滲雨水量與地面的徑流流量，而地面徑流流量直接影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與布置。多數(shù)古建筑經(jīng)歷了數(shù)百年甚至上千年的風(fēng)雨，排水系統(tǒng)經(jīng)過了多次的改造，但由于以往技術(shù)及能力的限制，往往忽略了對(duì)地面鋪磚滲透水性能和吸水性能的研究或者對(duì)其研究的不夠準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)未能達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的最優(yōu)化。

近年來，隨著我國對(duì)于歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)意識(shí)的不斷提升，為了能更好的保護(hù)古建筑，加強(qiáng)對(duì)古建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的不斷改造，保證其具有高效的排水能力，把局部內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)降至最低顯得尤為重要。隨著新的科學(xué)技術(shù)、方法的誕生及現(xiàn)代的科學(xué)檢測(cè)手段與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，探索出一種科學(xué)、準(zhǔn)確的測(cè)量地面鋪磚透、吸水性能的方法和裝置。對(duì)于科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，保護(hù)古建筑免受內(nèi)澇的危害具有重要意義，是一件具有科技進(jìn)步意義和文化價(jià)值的工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了保護(hù)古建筑免受內(nèi)澇破壞，同時(shí)使排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)達(dá)到最優(yōu)化。本發(fā)明的目的是在于提供了一種原理、裝置簡單實(shí)用的測(cè)量古建筑地面鋪磚透、吸水性能的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種古建筑地面鋪磚透、吸水性能測(cè)量的裝置和方法。

一種古建筑地面鋪磚透、吸水性能測(cè)量的裝置，其特征在于，包括測(cè)試套管(1)、待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)、支撐裝置、漏斗(6)、儲(chǔ)水容器(7)、電子天平(8)，測(cè)試套管(1)將待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)的四周側(cè)面密封包裹住并固定在一起，測(cè)試套管(1)和待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)由支撐裝置支撐托起，測(cè)試套管(1)的下端為密封在一起的漏斗(6)，漏斗(6)的下面為儲(chǔ)水容器(7)，儲(chǔ)水容器(7)放在電子天平(8)上；測(cè)試套管(1)的側(cè)面上設(shè)有溢流口(2)，溢流口(2)的位置高于待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)，優(yōu)選溢流口(2)距離待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)的最上面為5cm。

優(yōu)選測(cè)試套管(1)采用一張柔性珍珠棉泡沫板將待測(cè)試轉(zhuǎn)(3)的四周側(cè)面密封包裹住并用膠水密封固定在一起。

漏斗(6)采用柔性材料，如采用橡膠管，上端大口密封在測(cè)試套管(1)的下端口，下端小口接到儲(chǔ)水容器(7)中，或采用彈性橡膠管，橡膠管的上端端口自然周長小于測(cè)試套管(1)的下端口周長，彈性擴(kuò)張?zhí)自跍y(cè)試套管(1)的下端口上，彈性橡膠管下端口形成漏斗的小端口接到儲(chǔ)水容器(7)中。

支撐裝置是由直立的支撐桿(9)、三角形橫支撐(4)和鋼制底板(5)，直立的支撐桿(9)的下面為鋼制底板(5)，三角形橫支撐(4)通過旋鈕使得三角形橫支撐(4)可沿直立的支撐桿(9)上下移動(dòng)和固定。支撐裝置包括四個(gè)。

采用上述裝置進(jìn)行古建筑地面鋪磚透、吸水性能測(cè)量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步古建筑地面鋪磚樣本的采集，在古建筑研究區(qū)域內(nèi)隨機(jī)挑選一定數(shù)量(依據(jù)研究區(qū)域的面積)種類相同的地面鋪磚，對(duì)地面鋪磚進(jìn)行編號(hào)并拍照；

第二步準(zhǔn)備制作測(cè)量裝置所需要的材料；

第三步對(duì)古建筑地面鋪磚進(jìn)行包裹；

(1)先去除樣磚表面雜質(zhì)，并用石材切割機(jī)對(duì)采集的古建筑地面鋪磚(形狀規(guī)則或者不規(guī)則均可)側(cè)面打磨平整，并用烘箱烘干，將其放到烘箱中，烘干溫度110±5℃。每烘2小時(shí)取出，放到電子稱上進(jìn)行稱重，直至兩次連續(xù)稱量質(zhì)量之差小于0.1％，視為干燥鋪磚原始質(zhì)量；

(2)依據(jù)打磨平整的地面鋪磚形狀，用卷尺量取長、寬、高，邊長精確至0.1cm，剪裁合適的泡沫板；通過粘合劑用泡沫板把地面鋪磚側(cè)面包裹起來，同時(shí)填縫，保證測(cè)試時(shí)水落到磚體上表面后的唯一流向是向下滲透而無法向側(cè)壁擴(kuò)散；

(3)稱量包裹好的地面鋪磚的質(zhì)量m₀；

第四步進(jìn)行透水性和吸水性測(cè)量