[发明专利]水泥基材料流体渗透率的测试方法

说明书

水泥基材料流体渗透率的测试方法，本发明涉及一种水泥基等多孔材料流体渗透率的测试方法，它要解决现有流体渗透率试验操作复杂、且经常出现密封性不良导致试验失败的问题。测试方法：一、在底板的上板面设置有密封套，密封套的外部设置有套筒，套筒的上筒口盖有顶盖，密封套和套筒之间形成压力室；二、收缩套管内设置有底座和试件，收缩套管套入密封套内，柱塞插入收缩套管中；三、向底板内的注水通道注水，使试件下部充满水；四、向压力室中充水，试件底部施加恒定水压力，测量水分渗透进入试件的体积，计算水分渗透率。本发明提供了一种流体介质渗透率测试方法，严格保证试件侧面密封效果的同时，具有操作简便、省时省力的优点。

技术领域

本发明涉及一种水泥基等多孔材料流体渗透率的测试方法。

背景技术

混凝土材料是整个土木工程领域应用最为广泛的建筑结构材料。在一定服役环境条件下，混凝土材料的耐久性能优劣往往直接决定结构使用寿命的长短，它对工程结构的安全性和经济性意义重大，对各种在严酷环境条件下使用的重大混凝土结构尤其如此。混凝土结构的耐久性主要由环境中的水分、气体和离子等介质向材料内部迁移的速率和过程决定。实际工程中，往往采用这些介质在多孔混凝土材料内部的迁移速率来定量表征其耐久性能的相对优劣，这其中尤其以水分渗透率最为重要且直接相关。正因如此，水泥基材料的水分渗透率测试对研究与分析混凝土材料与结构的耐久性能具有重要意义。

混凝土材料的孔隙结构非常细小，其本征渗透率往往比常见岩石材料的渗透率还要小好几个数量级。特别的，由于赋予水泥基材料强度等特性的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶这一最重要组分表现出干缩湿胀的特性，使得混凝土材料的孔隙结构随失水干燥或吸水湿润过程而发生变化。对于渗透率测试来说，直接的结果就是混凝土材料在饱和时的水分渗透率要比干燥时的气体渗透率小2～4个数量级，可以低至10^-20～10^-22m²量级。这使得试验测量水分渗透率时需要长时间对混凝土试件施加足够大的进水压力，而这对试件的侧面密封效果要求非常苛刻。水泥基材料的水分渗透率能有效地总体刻画水泥基材料饱和时的孔隙结构特征，而特别小的渗透率数值又使得试验测量难度非常大，需要采用严格、准确的水分渗透率测试设备来进行测量。

发明内容

本发明要解决现有流体渗透率试验操作复杂、且经常出现密封性不良导致试验失败的问题，而提供一种水泥基材料流体渗透率的测试方法。

本发明水泥基材料流体渗透率的测试方法按下列步骤实现：

一、沿圆形底板的径向在板体内设置有水平注水通道，在底板的圆心处沿轴向设置有竖直注水通道，竖直注水通道与水平注水通道相连通，在底板的上板面设置有两级圆形凸台，两级圆形凸台沿轴向由下至上依次为一级圆形凸台和二级圆形凸台，圆管形的密封套的上下管沿处沿径向分别延伸出周向凸缘，密封套的底部套口套设在二级圆形凸台的周向上，然后将套筒的下筒口套设在底板的一级圆形凸台周向上并通过螺栓固定，顶盖的下盖面上设置有圆环凸台，在套筒的上筒口盖有顶盖并通过螺栓固定，套筒的上筒口套设在顶盖的圆环凸台的周向上，顶盖的中心处还开有柱塞孔，套筒、密封套、底板和顶盖所围成的腔室为压力室，完成测试装置压力室的组装；

二、底座的上表面为下滤板层，柱塞的下表面为上滤板层，在收缩套管内依次放置底座和水泥基材料圆柱试件形成试样组件，试样组件套入密封套内，底座的下表面与圆形底板上的二级圆形凸台的台面接触，最后将柱塞通过顶盖上的柱塞孔插入收缩套管中，柱塞的上滤板层与水泥基材料圆柱试件的上表面接触，完成试样组件的组装；

三、向底板的水平注水通道内注水，水通过水平注水通道和竖直注水通道充盈至下滤板层以下，继续注水使水绕过水泥基材料圆柱试件的侧面充盈至上滤板层和柱塞的排水通道中，在排水通道中有水后暂停注水，使水泥基材料圆柱试件下部(所有空间)充满水，气体排出；