專利名稱：透水系數測試儀及測試方法
技術領域：
本發明涉及生態透水路面和透水試塊的透水系數的現場測試或非破損測試的專
用儀器及其測試方法。
背景技術：
目前，生態透水路面及產品作為新型生態環保材料已在國內外大量被推廣使用， 并且因為生態透水路面的環保社會效益將越來越多地被應用，并將成為室外道路和地坪推 廣的趨勢，針對一哄而上的市場各種生態透水路面和產品難免魚龍混雜，為此各地也都陸 續在編應用規范和標準，但是我們在分析這些在編的標準時發現他們都存在同一個問題 決定透水路面最關鍵的性能_透水系數至今沒有一個可行而又容易操作的測試儀器對其 進行測試，要么是使用瀝青路面的滲水儀要么是使用鉆芯取樣法進行測試，數據沒有可操 作性和可比性。本發明通過精心設計的儀器，可以直觀迅速的測出透水路面或透水試塊的 透水系數，并不需對路面鉆芯取樣。
發明內容
為達到上述目的，根據本發明提供一種透水系數測試儀，該測試儀包括量筒、頂 板、底座、立柱支架和閥，所述量筒固定在頂板上，所述頂板和底座分別與立柱支架連接固 定，所述閥設置在頂板與底座之間的水流流通通路內。
進一步，測試儀還具有計時工具。 更進一步，測試儀的量筒由有機玻璃制成，量筒上標有均勻的刻度，以方便讀取水 位高度。 更進一步，為了方便讀數，0ml刻度位于量筒上端，低于量筒頂部位置，刻度沿量筒
從上往下均勻遞增，最大刻度(如2000ml)位于下端靠近量筒底部位置。 更進一步，量筒下部設置有密封墊圈，量筒與頂板通過螺紋連接壓緊密封墊圈，防
止漏水。底座上設置排氣孔，排氣孔在測試過程中可以排出測試量筒和測試面之間通路中
的空氣，測試水流下壓迫通路中的空氣并排出，減少排氣不暢對透水測試結果的影響。 更進一步排氣孔上應接透明排氣管至量簡頂面高度，防止測試水從排氣孔溢出，
影響透水系數測試精度。 更進一步，可在底座上增加配重塊，以期在測試時將測試儀壓緊在測試路面或試 塊表面，防止水從底座與路面或試塊表面間流出。 更進一步，所述立柱支架為多根，優選為2 5根，特別優選為3根。
更進一步，所述立柱支架底部設置有透水面積標準環。 更進一步，所述儀器底部測試面透水面為直徑8厘米的圓形，而開關球閥和測試 水通路的內部有效直徑必須大于或等于4厘米，(因為透水路面的空隙率一般在15-25%， 其中能夠透水的連通孔不到50%，所以通路供水面積大于等于測試面積的20%可以確保 不是因為供應測試水不足而致透水系數測試結果偏大)。
吻合；
本發明還提供了上述透水系數測試儀使用時的測試方法，該方法包括以下步驟
(1) 將測試路面或放置于堅實平面上的試件表面清掃干凈；
(2) 對測試路面或試件用水充分濕潤；
(3) 在被測點中心放置透水面積標準環，并涂抹一薄層密封材料；
(4) 將透水系數測試儀用力壓在密封材料上，使透水儀底座透水面積標準環密實
(5) 在底座上壓上配重塊，防止測試時水從底座與測試路面或試件表面間流出；
(6) 關閉閥，向量筒內注水，直至水面略低于量筒頂端；
(7) 打開閥，水開始從透水系數測試儀下部流出，待水面降至第一刻度時開始計 時，至水面降至第二時計時終止； (8)根據計時結果計算測試路面或試件的透水系數。 其中第(8)步驟中透水系數計算按以下公式計算<formula>formula see original document page 5</formula>
公式式中CW——路面或試件的透水系數，單位ml/s cm2 -開始計時的水量，單位ml， -結束計時的水量，單位ml， -開始計時的時間，單位s -結束計時的時間，單位s -圓周率
n—
進一步的，為使測試結果更為準確，可按步驟(1) (8)對同一測試路面的多個不 -材料制成的多個試件進行多次測試計算測定透水系數，取平均值，作為測試
同測點或同-結果。 本發明的有益效果是 1、生態透水路面的強度和透水系數是決定路面功能的最重要的兩個技術指標，但 是這兩個指標本身是矛盾的，生態透水路面的關鍵技術就是這兩個關鍵指標的平衡與兼 顧，但是目前市場上使用的測試儀器和方法并不適用，如瀝青路面滲水儀，該設備是為了測 試不應滲水的瀝青路面的滲水系數而設計的，用作透水路面的透水系數測定時根本讀不出 數據，還有一種測試方法是將路面和試塊鉆芯取樣后在試驗室內用專用設備對芯樣進行透 水系數測試，而測試后芯樣不能進行強度測試，數據也就沒有可比性，所以目前市場上還沒 有對實際透水路面有效的測試方法和儀器，本發明成功解決了以上問題，可以在試塊進行 透水系數測試后同時正常進行抗壓和抗折強度測定，形成的數據具有可比性和通用性。
2、本發明透水系數測試儀的閥門和連結管道的內徑設計大于等于小40mm，透水測 試面積直徑為小80mm，閥門和連結管道內徑的計算可以確保透水系數測試不會因為供水不 足而不準確，而透水測試面積小80mm直徑的設計可以保證儀器對150mmX 150mmX 150mm混 凝土標準試塊的透水系數準確測量。 3、本透水系數測試儀器的設計模擬了自然界單位面積降雨量的計算，使透水路面 的透水系數的測試和計算更有實用性和可操作性。 4、本透水系數測試儀器和測試方法的發明有助于對生態透水路面質量的判定和控制，更有助于生態透水路面應用技術標準的制定和推廣，有助于我們建設推廣真正的生 態透水道路從而有效地改善我們的生存環境。
為了補充完善對本發明的描述并使本申請特征更容易理解，特提供一套附圖，附 圖為示例性質，并不能解釋為對本發明的限制。附圖示出了下述內容
圖1是本發明的透水系數測試儀的示意圖。
圖2是本發明的透水系數測試儀底座的俯視圖。 其中附圖標記1 、量筒，2 、螺紋連接，3 、頂板，4、閥，5 、立柱支架，6 、配重塊，7 、閥開 關，8 、密封材料，9 、底座，10 、透水面積標準環。
具體實施例方式如圖1、2所示的具體實施例中，透水系數測試儀組成為 量筒(1)由透明有機玻璃制成，量筒(1)管徑為70mm，容積略大于2000ml，量筒上 標有均勻刻度，刻度分辨率為2ml，刻度Oml位于量筒上端低于量筒頂端位置，刻度2000ml 位于量筒下端； 頂板(3)為外徑150mm的圓形，頂板(3)具有內徑80mm的中心通孔；量筒下部與 頂板采用螺紋連接，量筒下部設密封墊圈防止漏水； 底座(9)為外徑150mm的圓形，底座(9)具有內徑80mm的開口 ，底座上設置有3 個排氣孔； 立柱支架(5)為三根，立柱支架的兩頭分別連接固定在頂板(3)和底座(9);
流通通路內設置具有開關把手(7)的閥(4)，閥(4)為凈內徑40mm的球閥；
透水面積標準環(10)底面直徑80mm ;
計時裝置； 配重塊(6)，配重塊為壓重鋼圈，共四塊，每塊重約2. 5kg。 測試時，按照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》制作抗壓或
抗折混凝土試件并經養護達到測試齡期，試件尺寸為15cm*15cm*15cm或15cm*15cm*55cm，
或選好測試路面。 然后按步驟測試 (1)將測試路面或放置于堅實平面上的試件表面清掃干凈；
(2)對測試路面或試件用水充分濕潤； (3)在被測點中心放置透水面積標準環，并涂抹一薄層密封材料，密封材料厚度低 于標準面積測試環高度，并用刮刀修補密封材料至內徑80mm、外徑約150mm、厚度約3 5mm 的密封材料環； (4)將透水系數測試儀用力壓在密封材料上，使透水儀底座透水面積標準環密實 吻合； (5)在底座上壓上配重塊，防止測試時水從底座與測試路面或試件表面間流出； (6)關閉閥，向量筒內注水，直至水面高于Oml刻度且略低于量筒頂端； (7)打開閥，水開始從透水系數測試儀下部流出，待水面降至Oml刻度時開始計
6時，至水面降至2000ml刻度時計時終止(測試過程中，應觀察透水的情況，正常情況下水應 該通過路面內部空隙或被測試件的底面面及四周滲出，如水是從底座與密封材料間滲出， 說明底座與被測試之間密封不好，應重新刮涂密封材料后對路面或試件重新操作。若試驗 時水面下降至一定程度后基本保持不動，說明試件基本不透水或根本不透水，則在報告中 注明)； (8)根據計時結果計算測試路面或試件的透水系數。
(9)其中第(8)步驟中透水系數計算按以下公式計算 Cw =
F， 一F,
(r2 -7;)x42 xn
公式式中CW——路面或試件的透水系數，單位ml/s cm2
-開始計時的水量刻度(通常為0ml)，單位ml， -結束計時的水量刻度(通常為2000ml)，單位ml，
VI-V2-Tl-T2-
n-
-開始計時的時間，單位s
同測點或同結果。
-結束計時的時間，單位s -圓周率
進一步的，為使測試結果更為準確，可按步驟(1) (8)對同一測試路面的多個不 材料制成的多個試件進行多次測試計算測定透水系數，取平均值，作為測試
權利要求
一種透水系數測試儀，其特征在于該測試儀包括量筒(1)、頂板(3)、底座(9)、立柱支架(5)和閥(4)，所述量筒(1)與頂板(3)連接，所述頂板(3)和底座(9)分別與立柱支架(5)連接固定，所述閥(4)設置在頂板(3)與底座(9)之間的流通通路內。
2. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述測試儀還包括計時裝置。
3. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述量筒(1)上至少設置有兩個刻度。
4. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述量筒(1)下部設置有密封墊圈，量筒與頂板通過螺紋連接壓緊密封墊圈，防止漏水。
5. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述底座(9)上設置排氣孔。
6. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述底座(9)上設置有配重塊(6)。
7. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述立柱支架(5)至少為2根。
8. 如權利要求1所述的測試儀，其特征在于所述立柱支架(5)底部設置有透水面積標準環(10)。
9. 如權利要求l-8任一所述的測試儀，其特征在于所述量筒(1)由透明有機玻璃制成，量筒(1)管徑為70mm，容積略大于2000ml，量筒上標有均勻刻度，刻度分辨率為2ml，刻 度Oml位于量筒上端低于量筒頂端位置，刻度2000ml位于量筒下端；所述頂板(3)為外徑 150mm的圓形，頂板(3)具有內徑80mm的中心通孔；所述流通通路內的閥為具有開關把手 (7)的球閥，球閥凈內徑40mm;所述立柱支架(5)為三根；所述底座(9)為外徑150mm的圓 形，底座(9)具有內徑80mm的開口 ；所述透水面積標準環(10)底面直徑80mm。
10. 如權利要求9所述的測試儀，其特征在于所述底座(9)上設置的配重塊(6)為壓 重鋼圈，壓重鋼圈共四塊，每塊重約2. 5kg。
11. 如權利要求9所述的測試儀的測試方法，包括以下步驟(1) 將測試路面或放置于堅實平面上的試件表面清掃干凈；(2) 對測試路面或試件用水充分濕潤；(3) 在被測點中心放置透水面積標準環(IO)，并涂抹一薄層密封材料；(4) 將透水系數測試儀用力壓在密封材料上，使透水儀底座(9)透水面積標準環密實 吻合；(5) 在底座(9)上壓上配重塊，防止測試時水從底座(9)與測試路面或試件表面間流出；(6) 關閉閥(4)，向量筒(1)內注水，直至水面高于Oml刻度并略低于量筒頂端；(7) 打開閥(4)，水開始從透水系數測試儀下部流出，待水面降至0ml刻度時開始計時， 至水面降至2000ml時計時終止；(8) 根據計時結果計算測試路面或試件的透水系數。
12. 如權利要求ll所述的測試儀的測試方法，其中第(3)步驟中涂抹的密封材料厚度 低于標準面積測試環高度，并用刮刀修補密封材料至內徑80mm、外徑約150mm、厚度約3 5mm的密封材料環。
13. 如權利要求ll所述的測試儀的測試方法，其中第(5)步驟中，使用的配重塊為共四 塊，每塊重約2. 5kg的壓重鋼圈。
14. 如權利要求ll所述的測試儀的測試方法，其中第(8)步驟中透水系數計算按以下 公式計算<formula>formula see original document page 3</formula>公式式中CW——路面或試件的透水系數，單位ml/s cm2V工——開始計時的水量，單位ml，V2——結束計時的水量，單位ml， 1\——開始計時的時間，單位s T2——結束計時的時間，單位s n——圓周率
15. 如權利要求ll所述的測試儀的測試方法，當現場測試路面時，按步驟(1) (8)在 同一檢測路段選取多個測點，測定透水系數，取平均值，作為測試結果。
16. 如權利要求ll所述的測試儀的測試方法，當測試試件時，按步驟(1) (8)在對同 種材料制作的多塊試件，測定透水系數，取平均值，作為測試結果。
全文摘要
本發明涉及生態透水路面和透水試塊的透水系數的現場測試或非破損測試的專用儀器及其測試方法。本發明的透水系數測試儀包括量筒、頂板、底座、立柱支架和閥以及計時裝置。該測試儀可以直觀迅速的測出透水路面或透水混凝土試塊的透水系數，并不需對路面鉆芯取樣，本發明模擬了自然界單位面積降雨量的計算，使透水路面的透水系數的測試和計算更有實用性和可操作性。
文檔編號G01N13/00GK101738363SQ200910265409
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者錢衛勝 申請人:上海嘉潔環保工程有限公司