【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混凝土测试装置及测试方法，具体地说是一种原位混凝土抗渗性测试装置及测试方法，属于混凝土性能检测。
技术介绍
1、混凝土广泛应用于土木工程。混凝土的渗透性是指由于受到化学作用或者是电场的作用而出现的渗透以及迁移的情况。在一般情况下，混凝土出现渗水主要是因为混凝土内部的孔或者缝隙，出现这些孔或缝隙一般是在混凝土成型和水泥硬化过程中产生的。在建筑施工之后检验出混凝土的渗透性，就可以即时评估混凝土的渗水性，并采取有针对性的预防措施来避免一些不必要的质量和安全问题，也有利于施工单位最大程度上的节约成本。
2、现有的混凝土抗渗性测试设备无法做到无损检测，需要现场钻芯取样制作专用的混凝土试块，然后利用检测设备进行混凝土抗渗性实验，这种检测方式一是会破坏现有的混凝土浇筑层，二是在实验室内进行，操作繁琐且测试时间长，难以满足简便快速的原位检测要求。
3、混凝土抗渗性和透气性是具有一定关联度的性能指标，混凝土透气系数可以反映混凝土孔隙结构的大小和连通性，能够很好的反映混凝土的抗渗性能。基于此，本专利技术提出了一种测试混凝土抗渗性的装置及方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种混凝土测试装置及测试方法，能够真实测试混凝土的抗渗性能参数，对混凝土结构的抗渗性能评估具有重要的指导意义。
2、本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术实施例提供的一种混凝土测试装置，用于对原位混凝土抗渗性进行测试
4、作为本实施例一种可能的实现方式，所述控制台的外侧设置有开关、负压按钮和第二气压接口，第二气压接口通过气管与试验底盘的第一气压接口连通。
5、作为本实施例一种可能的实现方式，所述金属圆环的内径与试验底盘下端外径相当，试验底盘下端与金属圆环紧密连接在一起；所述金属圆环的外边缘上设置有紧固连接孔，所述紧固连接孔与螺钉配合使用，用以固定试验底盘。
6、作为本实施例一种可能的实现方式，所述千斤顶和试验底盘之间设置有压力传感器，用来监测千斤顶对试验底盘施加的压力，压力传感器的数据端与控制台的显示器数据输入口连接，用于在显示器上显示千斤顶的施压大小。
7、作为本实施例一种可能的实现方式，所述反力架位于千斤顶后端通过活动螺栓的移动对千斤顶进行位置高度的改变同时对其使用时的反力进行承受,反力架采用三角形侧支撑式固定方式，底部最远端处采用螺栓可固定于地面上。
8、作为本实施例一种可能的实现方式，所述控制台内设置有控制模块、数据存储模块、电源、真空泵、电磁阀、气压传感器和显示器，所述电源用于给控制模块、电磁阀和显示器供电，所述真空泵通过电磁阀与第二气压接口连接，所述气压传感器设置在第二气压接口附近用以检测测腔内的气压数据，所述显示器的控制输入口与控制模块连接，所述显示器的数据输入口分别与气压传感器和电磁阀相连，用以显示并记录测腔内的气压数据和试验时间数据，并且通过显示器上的操作控制模块对电磁阀以及真空泵进行开关控制。
9、作为本实施例一种可能的实现方式，所述控制台的控制模块，用于控制测试仪的开关和模式选择，所述模式包括测试模式、数据查看模式和数据下载模式。
10、第二方面，本专利技术实施例提供的一种混凝土测试方法，用于对原位混凝土抗渗性进行测试，包括以下步骤：
11、步骤1，布置测点，所述测点不与主筋轴线重合，在测点位置确定后，根据测点位置，采用电钻打点；
12、步骤2，采用黄铜刷对待测混凝土表面进行清理，使其干净、无油污、灰砂和水珠，将测区划分为300×300mm2的网格，并进行编号；
13、步骤3，利用金属圆环将试验底盘固定在待测网格的混凝土表面上，并将电源和控制台与之连接；
14、步骤4，移动反力架并通过活动螺栓改变千斤顶的位置高度，使得千斤顶前端与试验底盘上端中心处紧密接触，然后采用螺钉将反力架位置固定，拧紧活动螺栓将千斤顶高度位置固定；
15、步骤5，利用千斤顶对试验底盘进行外部施压进行密封操作，并对通过压力传感器在显示器上显示的施压大小进行记录；
16、步骤6，通过控制台操作真空泵对测腔内进行抽气至测腔内气压降低至50kpa以下，然后关闭电磁阀使测腔与外部隔离，同时持续记录测腔气压数据和测试时间数据，测试时长不少于为12分钟；
17、步骤7，一次测试完成后，卸掉千斤顶的外部施压，等到测腔内气压水平恢复到大气压后，再重复步骤5和步骤6至少两次，并逐渐增加千斤顶的施压大小；
18、步骤8，测试结束后，整理和记录测试过程的连续数据并清理测试面；
19、步骤9，对记录下的数据进行整理计算，如果后几次的计算结果与第一次计算结果差别不大，表明第一次千斤顶施压对测腔的密封效果良好，结果可接受；如果发现后几次结果有了明显改变说明密封效果不好，需要对千斤顶的施压大小重新确定后再测试。
20、作为本实施例一种可能的实现方式，对测腔进行抽气时，在测腔内负压达到设定值时停止，开始测试后密切关注显示器上气压数据和时间数据，并利用torrent方法进行计算渗水系数，得出待测区表层混凝土的原位透气系数，确定混凝土的抗渗等级。
21、作为本实施例一种可能的实现方式，所述渗水系数的计算公式为：
22、sk＝akt+b
23、
24、式中，sk为混凝土渗水系数，a和b为与混凝土含水率等相关的常数，kt为空气渗透系数，vc为测腔体积，a为测腔横截面积，η为空气动力粘滞系数，ε为混凝土孔隙率，pa为大气压，t0为测试中读数起始时间，t为测试中读数终止时间，p0为测腔初始压力，p为测腔终止压力。
25、本专利技术实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
26、本专利技术将试验底盘固定在测区位置的混凝土表面上，通过给测腔内抽气形成负压，对待测区域的混凝土的抗渗性进行测试，能够真实测试混凝土的透气性系数，进而得到混凝土的抗渗性能参数，对混凝土结构的抗渗性能评估具有重要的指导意义。
27、本专利技术能够方便快捷得获得服役期混凝土结构混凝土的抗渗性，为地下混凝土结构的渗水风险评估提供技术支撑。在使用时，利用本装置可以采用负压测试原位混凝土的透气性指标，进而换算出抗渗性指标，具体为通过金属圆环将试验底盘固定于待测网格的混凝土表面上，再通过千斤顶外施加压力于试验底盘并配合密封垫的使用实现测腔与混凝土表面之间的密封，从而进行混凝土透气性的测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混凝土测试装置，用于对原位混凝土抗渗性进行测试，其特征在于，包括试验底盘(1)、密封垫(2)、金属圆环(3)、控制台(4)、千斤顶(5)和反力架(6)，所述试验底盘(1)的底部外侧与金属圆环(3)紧密连接，所述密封垫(2)设置在底盘(1)的下端且位于底盘(1)与待测试混凝土侧面之间，所述试验底盘(1)的中上部分侧壁上设置有第一气压接口(11)，所述第一气压接口(11)与控制台(4)连接；所述千斤顶(5)设置在试验底盘(1)与反力架(6)之间，所述千斤顶(5)与试验底盘(1)的顶端接触，在进行混凝土抗渗性测试时对试验底盘进行施压，所述的反力架(6)与千斤顶(5)的底部通过活动螺栓连接，用于固定千斤顶(5)。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述控制台(4)的外侧设置有开关、负压按钮和第二气压接口(41)，第二气压接口(41)通过气管与试验底盘的第一气压接口(11)连通。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述金属圆环(3)的内径与试验底盘(1)下端外径相当，试验底盘下端与金属圆环紧密连接在一起；所述金属圆
4.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述千斤顶(5)和试验底盘(1)之间设置有压力传感器(51)，用来监测千斤顶对试验底盘施加的压力，压力传感器(51)的数据端与控制台(4)的显示器数据输入口连接，用于在显示器上显示千斤顶的施压大小。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述反力架(6)位于千斤顶(5)后端通过活动螺栓的移动对千斤顶进行位置高度的改变同时对其使用时的反力进行承受,反力架采用三角形侧支撑式固定方式，底部最远端处采用螺栓可固定于地面上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述控制台(4)内设置有控制模块、数据存储模块、电源、真空泵、电磁阀、气压传感器和显示器，所述电源用于给控制模块、电磁阀和显示器供电，所述真空泵通过电磁阀与第二气压接口(41)连接，所述气压传感器设置在第二气压接口(41)附近用以检测测腔内的气压数据，所述显示器的控制输入口与控制模块连接，所述显示器的数据输入口分别与气压传感器和电磁阀相连，用以显示并记录测腔内的气压数据和试验时间数据，并且通过显示器上的操作控制模块对电磁阀以及真空泵进行开关控制。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述控制台(4)的控制模块，用于控制测试仪的开关和模式选择，所述模式包括测试模式、数据查看模式和数据下载模式。
8.一种混凝土测试方法，用于对原位混凝土抗渗性进行测试，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种混凝土测试方法，其特征在于，对测腔进行抽气时，在测腔内负压达到设定值时停止，开始测试后密切关注显示器上气压数据和时间数据，并利用Torrent方法进行计算渗水系数，得出待测区表层混凝土的原位透气系数，确定混凝土的抗渗等级。
10.根据权利要求9所述的一种混凝土测试方法，其特征在于，所述渗水系数的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土测试装置，用于对原位混凝土抗渗性进行测试，其特征在于，包括试验底盘(1)、密封垫(2)、金属圆环(3)、控制台(4)、千斤顶(5)和反力架(6)，所述试验底盘(1)的底部外侧与金属圆环(3)紧密连接，所述密封垫(2)设置在底盘(1)的下端且位于底盘(1)与待测试混凝土侧面之间，所述试验底盘(1)的中上部分侧壁上设置有第一气压接口(11)，所述第一气压接口(11)与控制台(4)连接；所述千斤顶(5)设置在试验底盘(1)与反力架(6)之间，所述千斤顶(5)与试验底盘(1)的顶端接触，在进行混凝土抗渗性测试时对试验底盘进行施压，所述的反力架(6)与千斤顶(5)的底部通过活动螺栓连接，用于固定千斤顶(5)。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述控制台(4)的外侧设置有开关、负压按钮和第二气压接口(41)，第二气压接口(41)通过气管与试验底盘的第一气压接口(11)连通。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述金属圆环(3)的内径与试验底盘(1)下端外径相当，试验底盘下端与金属圆环紧密连接在一起；所述金属圆环的外边缘上设置有紧固连接孔(31)，所述紧固连接孔(31)与螺钉配合使用，用以固定试验底盘。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土测试装置，其特征在于，所述千斤顶(5)和试验底盘(1)之间设置有压力传感器(51)，用来监测千斤顶对试验底盘施加的压力，压力传感器(51)的数据端与控制台(4)的显示器数据输入口连接，用于在显示器上显示千斤顶的施压大小。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文洋，谢丹，陈庆伟，胥金坤，李彩红，张召环，赵志鹏，王德祥，于翰芬，滕驰，申永江，王琪淋，
申请(专利权)人：山东智源电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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