[發明專利]現場測試膠凝砂礫石材料抗滲性能的設備及其方法

有效

• 申請號: 201910449030.3
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110174338B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 丁澤霖;柴啟輝;郭磊;趙夢蝶;楊世鋒
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本發明涉及材料抗滲性能測試技術領域，具體涉及現場測試膠凝砂礫石材料抗滲性能的設備及其方法，該裝置包括中心立桿，中心立桿的不同高度處分別設置有吊盤并安裝有多個試驗套筒，試驗套筒包括豎向堆壘設置的樣品固定套筒和滲水收集套筒，樣品固定套筒中放置有膠凝砂礫石材料的樣品柱，樣品柱的上端面裸露于樣品固定套筒上端口處，滲水收集套筒的側壁上安裝有單向閥，在滲水收集套筒內設錐面豎直向下的錐形集水腔，錐形集水腔底部安裝有排水閥，將該裝置投入現場環境水域，定時抽取試驗套筒并通過積水體積得到膠凝砂礫石材料的滲透性，反應不同現場環境下膠凝砂礫石的滲水性能，通過該方法測試得到的膠凝砂礫石材料的抗滲系數結果更加精確具有針對性。

技術領域

本發明涉及材料抗滲性能測試技術領域，具體涉及現場測試膠凝砂礫石材料抗滲性能的設備及其方法。

背景技術

膠凝砂礫石材料是一種新筑壩材料，是在天然級配的河床砂礫石料或開挖廢棄料等工程建材中摻入少量的膠凝材料(水泥和粉煤灰)，通過設備拌合將砂礫石料膠結或者部分膠結后得到的一種新型材料。該種材料筑壩優勢明顯。

在對膠凝砂礫石材料進行抗滲試驗中有采用實驗室模擬環境的方法，由于膠凝砂礫石的抗滲性能與環境條件、齡期發展、水化程度等因素密切相關，特別是環境條件的影響，使混凝土的抗滲性能不斷發生著變化，所以這種試驗結果不夠客觀。而在專利申請號為2019103156283的“膠凝砂礫石材料抗滲性試驗現場測定裝置及其方法”專利中，提出了在現場環境下對膠凝砂礫石材料進行抗滲試驗，該專利根據兩次滲水收集腔內的氣壓差值，通過相應的公式得到膠凝砂礫石材料的滲透系數，但是存在缺陷：在滲水收集腔中逐漸滲進水之后，滲水收集腔內的氣壓逐漸增大，滲水收集腔內部氣壓增大會阻礙水的下滲速度，水下滲速度變慢進一步影響氣壓的上升，因此通過此方法測試獲得的膠凝砂礫石材料的抗滲性能存在不可避免的誤差，導致所測試件的滲水性能與真實滲水性能相比偏差。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷和問題，本發明提供一種現場測試膠凝砂礫石材料抗滲性能的設備及其方法，該裝置能夠在現場環境下測定膠凝砂礫石材料的滲透性，在保持氣壓恒定的基礎上，通過測試集水體積得到膠凝砂礫石材料的抗滲系數，避免了試驗條件本身對試件滲水速度的影響，試驗結果更加精確具有針對性。

本發明解決其技術問題所采用的方案是：一種現場測試膠凝砂礫石材料抗滲性能的設備，包括中心立桿，在所述中心立桿的不同高度處分別安裝有吊盤，所述吊盤的中心孔套裝于中心立桿上，所述吊盤上圍繞中心孔的位置均勻開有上下貫通的吊孔，并且在吊孔背離中心孔的外側豎直開有豁口，每個吊孔處均安裝有試驗套筒；每一個試驗套筒分別獨立連接有牽引吊繩，牽引吊繩活動穿設于吊孔中并且能夠從豁口中穿出，牽引吊繩上套固有柱塞，柱塞包括下塞體和上堵頭，上堵頭的直徑大于下塞體的直徑，所述下塞體能夠塞進吊孔內，上堵頭被阻擋在吊孔上端；

所述試驗套筒包括豎向堆壘設置的樣品固定套筒和滲水收集套筒，所述樣品固定套筒位于滲水收集套筒的上部且上端敞口，樣品固定套筒、滲水收集套筒在堆疊處分別向外垂直設置有水平對接邊沿，兩個水平對接邊沿密封連接，所述樣品固定套筒包括兩個對稱扣接的半筒體，兩個半筒體在連接處分別向外延伸設置有豎直對接邊沿，兩個豎直對接邊沿密封連接；在滲水收集套筒靠近上端的內壁上安裝有套環，在套環上部放置有膠凝砂礫石材料的樣品柱，樣品柱的側壁包覆有橡膠密封層，并且橡膠密封層與樣品固定套筒的內壁貼合，樣品柱的上端面裸露于樣品固定套筒的上端口處；在套環下部的滲水收集套筒中豎直設置有一個錐面豎直向下的錐形集水腔，在滲水收集套筒側壁上靠近套環的位置安裝有能夠保持錐形集水腔內氣壓恒定的單向閥，在錐形集水腔的底部密封安裝有排水閥，在錐形集水腔與滲水收集套筒之間均勻預裝有配重體。

進一步的，所述水平對接邊沿上、豎直對接邊沿上均勻開有螺絲孔，滲水收集套筒與樣品固定套筒的水平對接邊沿之間夾設一層橡膠密封墊并通過螺絲固定連接，兩個半筒體的豎直對接邊沿之間夾設一層橡膠密封墊并通過螺絲固定連接。

進一步的，所述牽引吊繩的末端設置有區別標簽。