一种原位表层混凝土透气性测试仪及其测试方法与流程

技术特征：
1.一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：包括测试底盘(1)、膨胀螺栓(3)、压力变送器(4)、控制柜(5)和底板(6)，所述测试底盘(1)的下端与底板(6)通过膨胀螺栓(3)连接，且在底盘(1)的下端还设置有一圈密封垫(2)，密封垫(2)与待测试混凝土面配合使用，所述压力变送器(4)设置在测试底盘(1)上，所述测试底盘(1)的上端中心还设置有第一气压接口(12)，所述第一气压接口(12)、压力变送器(4)均与控制柜(5)连接，通过控制柜(5)内的控制部分控制气压流通方向，对待测混凝土进行原位表层混凝土透气性实验；所述控制柜(5)外侧设置有反压接入口(51)、第二气压接口(52)、开关、负压旋钮和调压按钮，所述反压接入口(51)通过导线与压力变送器(4)连接，第二气压接口(52)通过气管(8)与第一气压接口(12)连接。2.根据权利要求1所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的控制部分包括设置在控制柜(5)内的控制模块、电源、气压泵、电磁阀和显示器，所述电源用于给控制模块、电磁阀和显示器供电，所述气压泵通过电磁阀与第二气压接口(52)连接，所述显示器的控制输入口与控制模块连接，数据输入口与压力变送器(4)和电磁阀分别连接；所述的测试底盘(1)的下边缘上还设置有紧固连接孔(11)，所述紧固连接孔(11)与膨胀螺栓(3)配合使用。3.根据权利要求1-2任一项所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的测试底盘(1)的测腔内还设置有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)通过导线与设置在控制柜(5)上的温度数据接收口(53)连接。4.根据权利要求1所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪，其特征在于：所述的第一气压接口(12)与气管(8)通过快速连接机构连接，所述快速连接机构包括相互配合使用的锁拽组件和锁定组件；所述锁拽组件包括压把(121)、钩环(122)、第一橡胶密封圈(123)和第二橡胶密封圈(129)，所述压把(121)通过铰接环转动设置在第一气压接口(12)的耳板上，所述钩环(122)设置在压把(121)的上部末端，且与设置在气管(8)下端连接部的挂钩(81)配合使用，所述第一橡胶密封圈(123)设置在第一气压接口(12)的内圈卡台上，与设置在气管(8)下端连接部的压紧环(83)配合使用，第二橡胶密封圈(129)设置在第一气压接口(12)的外圈卡台的端部，与设置在气管(8)下端连接部端部的压紧环配合使用；所述锁定组件包括锁杆(124)和复位弹簧(127)，所述锁杆(124)通过压板(126)安装在第一气压接口(12)侧壁上的伸缩孔(128)内，且在锁杆(124)上设置有限位环(125)，所述复位弹簧(127)设置在限位环(125)的内侧，对锁杆(124)进行复位；所述锁杆(124)内侧端部与设置在气管(8)下端连接部的锁孔(82)配合使用；锁杆(124)的外侧端部与设置在压把(121)下端内侧的卡槽(1211)配合使用，对气管(8)的下端连接部进行锁定。5.利用如权利要求1-2任一项所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪进行原位表层混凝土透气性测试的方法，其特征在于：所述原位表层混凝土透气性测试仪能够进行负压原位表层混凝土透气性测试，其具体步骤包括步骤一：布置测点，测点应避免与主筋轴线重合，在测点位置确定后，根据测点位置，采用电钻打点；步骤二：安装实验装置前，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；步骤三：利用膨胀螺栓或强力胶将测试底盘固定在待测网格的混凝土表面上，并在装
置安装完成后，连接电源和控制器；步骤四：实验装置准备好后，向测试装置加压至0—-500mbar，持续试验持续记录测腔内的压力，测试时长为15分钟；步骤五：测试结束后，记录数据并清理测试面；其中：所述透气性测试装置所使用的加压气体为氮气或压缩气体。6.根据权利要求5所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪的实验方法，其特征在于：在原位表层混凝土透气性测试仪的测定模式中：(1)t＝0时，待测区混凝土内包含所有的空隙内压力＝大气压pa；(2)所测混凝土为均质混凝土，且各部分都具有同样的性质；(3)待测物的厚度e≤长度l；(4)所述测定深度的压力分布呈直线关系；(5)所述测腔内的空气可以直线流通，混凝土表面与测试底盘的口部垂直。7.根据权利要求5所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪的实验方法，其特征在于：在进行负压原位表层混凝土透气性的计算过程中，采用torrent方法计算透气性系数，则透气性k
t
的表达式为：式中：k
t
表示混凝土表面透气性系数，单位为m2；a表示真空腔室截面面积，单位为m2；pa表示大气压，为101.325kpa，20℃；η表示空气动力粘滞系数，2.0
×
10-5
pa
·
s；∈表示混凝土孔隙率，取0.015；δ
p
表示真空枪内气压增量，单位为pa；t0表示试验中读数起始时间，取60s；t表示试验中读书终止时间，取660s。8.利用如权利要求3所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪进行原位表层混凝土透气性测试的方法，其特征在于：所述原位表层混凝土透气性测试仪能够进行正压原位表层混凝土透气性测试，其具体步骤包括步骤一：布置测点，测点应避免与主筋轴线重合，避免主筋影响实验结果，在测点位置确定后，根据测点位置打点；步骤二：安装实验装置前，用黄铜刷对待测混凝土表面进行清理，将测区划分为300
×
300mm2的网格，并进行编号；步骤三：利用膨胀螺栓或强力胶将测试底盘固定在待测网格的混凝土表面上，并在装置安装完成后，连接电源和控制器；步骤四：实验装置准备好后，向测试装置加压至500mbar，持续试验持续记录测腔内的温度和压力，测试时长为15分钟；步骤五：测试结束后，记录数据并清理测试面；
其中：所述透气性测试仪所使用的加压气体为氮气或压缩气体。9.根据权利要求8所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪的实验方法，其特征在于：在利用原位表层混凝土透气性测试仪进行正压原位表层混凝土透气性测试时；(1)适用于抗压强度等级为c25-c60之间的混凝土透气系数，同时应在5-45℃环境下进行；(2)步骤一所述的测面应平整、无裂缝，且测前10天内不能有液态水相接触，同时混凝土表片与内部10-20mm的相对湿度应小于80％；(3)原位表层混凝土可在同一点进行反复多次测试，但连续测试的间隔至少为2h，测试间隔期间严格避免水分接触测试面；(4)测区范围应大于有怀疑的区域，同一浇筑批或同一组混凝土至少应测试3个不同测点，且单个测区面积不大于2000
×
1000mm2。10.根据权利要求8所述的一种原位表层混凝土透气性测试仪的实验方法，其特征在于：在所述正压原位表层混凝土透气性的计算过程中，采用达西定律计算表层混凝土透气系数api：其中：p
i
和p
t
分别为测试腔体内部气体的初始压力和测试结束时间t间的压力，单位为mpa；t
t
为测试结束时间，单位为min；t
i
为测试开始时间，单位为min；α为转换系数，测试面直径为50mm时，α为1，测试面直径为75mm时，α为0.444。

技术总结
本发明公开了一种原位表层混凝土透气性测试仪及其测试方法，包括测试底盘、膨胀螺栓、压力变送器、控制柜和底板，测试底盘的下端与底板通过膨胀螺栓连接，在底盘下端还设置有一圈密封垫与待测试混凝土面配合使用，压力变送器与温度传感器均设置在测试底盘上，温度传感器的感应端伸入测试底盘的测腔中，测试底盘的上端中心还设置有第一气压接口，第一气压接口、压力变送器和温度传感器均与控制柜连接，通过控制柜内的控制部分控制混凝土透气性实验；使用时，将测试底盘固定在测区位置的混凝土表面上，给测腔内注气加压或者抽气，对待测区的混凝土的透气性和温度进行测试，本装置能够真实测试混凝土的透气性，对混凝土配比和混凝土浇筑有指导意义。凝土浇筑有指导意义。凝土浇筑有指导意义。


技术研发人员：杨冬鹏 郭卫民 王宝民 张冠华 郭骞 杨玉杰
受保护的技术使用者：西安市亚星土木仪器有限公司
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/1/13