[發明專利]一種混凝土氣體滲透性測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201810381254.0
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108535136A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 吳永根;劉慶濤;劉軍忠;于洪江;陳俊良
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學;北京首瑞大同測控技術有限公司
• 主分類號: G01N7/10
• 分類號: G01N7/10;G01N15/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，包括測試箱、用于固定混凝土試件的彈性密封圈、加壓泵和壓力罐，所述彈性密封圈環設在測試箱內壁上，所述彈性密封圈內開設有與之同軸的環形空腔；所述混凝土試件適配安裝在所述彈性密封圈內并將所述測試箱內腔分隔成相互獨立的第一腔體和第二腔體，所述加壓泵通過第一管路與所述彈性密封圈連接并與所述環形空腔連通，所述壓力罐通過第二管路與所述第一腔體連接并連通，所述第二腔體與大氣連通。

2.根據權利要求1所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述測試箱包括箱體和壓蓋，所述箱體上端敞口，所述壓蓋蓋設在所述箱體的敞口端；所述彈性密封圈環設在所述箱體的內側壁上，所述第二腔體位于所述混凝土試件與所述壓蓋之間。

3.根據權利要求2所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述箱體上端的內側壁上開設有一環形臺階，所述彈性密封圈固定在所述環形臺階上；或所述箱體的內側壁上沿其周向開設有一環形凹槽，所述彈性密封圈固定在所述環形凹槽內。

4.根據權利要求1至3任一項所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述測試箱和所述彈性密封圈均為若干個，所述第一管路上連接有多個第一支路，若干所述第一支路與若干所述彈性密封圈內的環形空腔一一對應連接且連通；所述第二管路上連接有若干第二支路，若干所述第二支路與若干所述第一腔體一一對應連接且連通。

5.根據權利要求4所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述加壓泵上安裝有第一壓力調節閥，所述第一管路上靠近所述加壓泵的位置安裝有進氣壓力測試表，所述第一管路的每個第一支路上均安裝有第一流量開關閥。

6.根據權利要求4所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述第二管路的每個第二支路上均安裝有第二流量開關閥和第二壓力調節閥。

7.根據權利要求1至3、5至6任一項所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述測試箱上安裝有用于測量所述第一腔體內壓力的第一壓力表和用于測量所述第二腔體內壓力的第二壓力表。

8.根據權利要求1至3任一項所述一種混凝土氣體滲透性測試裝置，其特征在于，所述彈性密封圈采用橡膠材質制成。

9.一種采用權利要求1至6任一項的測試裝置對混凝土試件滲透性進行測試的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，將混凝土試件裝入彈性密封圈內，通過加壓泵向彈性密封圈的環形空腔內加圍壓，使彈性密封圈的內環壁壓緊所述混凝土試件的周側邊沿；

S2，將儲存在壓力罐內的惰性氣體按預設的進氣壓力P_i通入到所述第一腔體內，使第一腔體內的惰性氣體以單向滲透的方式通過混凝土試件并進入到第二腔體內；

S3，待所述進氣壓力穩定后，停止進氣；

S4，經過Δt時間后，記錄第一腔體內的氣壓P_f；

S5，根據所述氣壓變化計算獲得所述混凝土試件的滲透系數。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述滲透系數的計算包括以下步驟：

S11，計算所述惰性氣體的平均進氣壓P_m，P_m＝P_i-Δp_i/2＝(P_i+P_f)/2，其中，Δp_i＝P_i-P_f；

S12，根據所述平均進氣壓計算所述第一腔體內的氣體流量Q_m，Q_m＝V_rΔp_i/P_mΔt；

其中，V_r為第一腔體的體積，單位為m³；

S13，根據所述氣體流量計算所述混凝土試件的滲透系數K，K＝μQ_m2LP_m/A(P_m²-P_a²)；

其中，μ為惰性氣體的粘滯系數(氬氣為2.2×10^-5(Pa·S))；

L為混凝土試件的厚度，單位為m；

A為混凝土試件的橫截面面積，單位為m²；

P_a為大氣壓力，單位為Pa。