[发明专利]一种测试砼岩界面渗透性的试验装置与方法

权利要求书

1.一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，包括渗透试样(1)、水压施加装置(3)和量测系统；

所述渗透试样(1)包括岩块(4)和浇筑在岩块(4)表面的混凝土块(7)，所述岩块(4)和混凝土块(7)界面处设有空腔，所述空腔内设有导水管(6)；

所述导水管(6)通过水管(11)与水压施加装置(3)相连接；

所述量测系统包括水量计(2)、水压表(10)和数据采集仪(23)，所述水量计(2)和水压表(10)分别设置在水管(11)上，所述数据采集仪(23)分别连接水量计(2)和水压表(10)，自动采集水量和水压数据。

2.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述水压施加装置(3)包括密闭罐(13)和气泵(22)，所述密闭罐(13)的内部空间由气囊(15)分成水室(16)和气室(14)，所述水室(16)下设出水口(17)，所述出水口(17)通过水管(11)与导水管(6)相连接；所述气室(14)上设进气口，所述进气口通过气管(20)与气泵(22)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述水管(11)上设有水阀(12)，所述气管(20)上设有气阀(21)。

4.根据权利要求2所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述进气口和气管(20)之间设有气管三通(18)，所述气管三通(18)上连接有气压表(19)。

5.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述岩块(4)和混凝土块(7)界面处的空腔通过半球状钢滤网(5)形成，所述半球状钢滤网(5)通过底部的固定环(28)固定在岩块的上表面；所述半球状钢滤网(5)内设有用于防止浇筑混凝土时水泥浆渗入的隔水层(27)。

6.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述导水管(6)通过水管三通(9)与水管(11)相连接，所述水压表(10)设置在水管三通(9)上。

7.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述岩块(4)为从工程现场挑选的扁平状岩块，运至实验室进行切割，将其四周侧面切割平整，上表面保持天然状态。

8.基于权利要求1-7中任意一项所述试验装置的测试砼岩界面渗透性的试验方法，其特征在于，包括：

利用水压施加装置(3)向岩块(4)和混凝土块(7)界面处的空腔内施加水压，使水流入空腔内并渗入砼岩界面(8)；

连接于数据采集仪(23)的水量计(2)和水压表(10)可测得不同水压下的渗水量，由此计算分析砼岩界面的渗透性。

9.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于，利用水压施加装置(3)向岩块(4)和混凝土块(7)界面处的空腔内施加水压的方法为：在导水管(6)上端接带水压表(10)的水管三通(9)，往密闭罐(13)的水室(16)注满水后，用水管(11)把导水管(6)、水量计(2)和密闭罐(13)连接起来，用气管(20)将密闭罐(13)与气泵(22)连接；将水管(11)和空腔抽成真空，气泵(22)施加气压，气压通过密闭罐(13)转化为水压，打开水阀(12)，在水压作用下水流入空腔内并渗入砼岩界面(8)。

10.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于，待施加某级水压下的渗水量稳定后，则该水压下砼岩界面的渗透系数可用以下公式计算：

式中：k是砼岩界面8的渗透系数，单位为cm/s；L是砼岩界面8的边长，单位为cm；d是半球状钢滤网5的直径，单位为cm，t是渗水量稳定后的试验测量时长，单位为s；V是水量计2在测量时长t内量测的水量，单位为cm³；p是水压表10在测量时长t内量测的水压，单位为kPa。