一種透水磚的透水系數測定儀器的制作方法

本實用新型屬于土木工程領域，涉及一種透水系數測定儀器，特別涉及透水磚透水系數的測定儀器。

背景技術：

隨著經濟的快速發展和城市化進程的加快，城市地表被越來越多的水泥路面、瀝青路面等不透水材料覆蓋。不透水性路面，一方面使得城市雨水下滲量大大減少，導致地下水得不到補充，地下水位持續下降，甚至引起地面沉降，海水入侵等問題；另一方面，路面雨水通過城市排水系統進入河流，增加城市排水系統的壓力，排不走的雨水則在路面產生大量積水，城市洪澇頻頻發生。大量研究表明，與不透水路面相比，透水磚路面具有緩解地表徑流、補給地下、凈化路面雨水、改善城市熱環境、吸收城市噪音、改善城市地表土壤生態環境等作用。

透水磚作為一種新型的道路鋪裝材料，由于其高透水性和高孔隙率的結構特點，一方面消除了路面積水，及時補充地下水資源，減小了地基下沉，緩解了城市抗洪排水與管道疏浚的壓力；另一方面通過磚內孔洞中水分的蒸發，減少了城市地面熱能吸收和“熱島效應”，且有效降低了城市的噪音污染，在很大程度上克服了傳統混凝土或瀝青路面等阻水型地面鋪裝材料的劣勢。透水系數作為表征透水磚透水性能的一個指標，所以在工程中測試透水磚的透水系數具有很重要的意義。

然而目前透水磚透水系數測定裝置市場上還極少，并有很多缺陷，如測量的精度不夠，不能在不同的水力坡度下多次實驗，一般只能在一個固定的恒定水頭下進行實驗；測定試樣有局限性，只有將測定樣品塑造成固定的形狀才可以測量；透水磚側壁有滲漏，對測定試樣的側壁沒有進行處理，測定過程中水有豎向滲透也有橫向滲透，會對測定結果造成誤差。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的是在于提供了一種原理簡單、便于操作、測量精度高的透水磚透水系數的測定儀器，該測定儀器適用于各種形狀的透水磚透水系數的測定。

本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種結構簡單，測量精度高的透水磚透水系數測定儀器。

該技術問題是這樣實現的：一種透水磚透水系數測定儀器，其特征在于：包括供水容器(8)、測試套筒(1)、可調節式支架(5)和儲水器(3)，供水容器通過供水管(9)給測試套筒輸水，測試套筒(1)的上下端面開口，且測試套筒(1)位于儲水器(3)中，測試套筒上部側面設有溢水口(2)，所述可調節式支架設有四個支撐柱，每個支撐柱上設有可沿支撐柱上下滑動的橫向支撐，所述儲水器上部側面有滲水口(4)，滲水口下部設置一個量筒(7)；四個支撐柱位于儲水器(3)內且位于測試套筒(1)外；測試套筒的溢水口(2)高于儲水器的滲水口(4)；測試套筒的溢水口(2)通過管路連接到儲水器(3)外；

待測試的透水磚位于測試套筒(1)內，且待測試的透水磚的四周側面與測試套筒(1)固定密封，支撐柱的橫向支撐托住待測試的透水磚和測試套筒(1)。

支撐柱上設有刻度，橫向支撐通過旋鈕使得橫向支撐可沿支撐柱上下移動和固定。橫向支撐為三角形狀，支撐柱為圓柱狀。

四個支撐柱可沿儲水器(3)底面向各個方向移動。

供水管(9)上設有止水夾，可用于調節水流量。

供水容器(8)的位置高于測試套筒(1)。

測試套筒(1)為泡沫板密封而成，測試套筒(1)的泡沫板將透水磚的四周包裹住。

測試方法其操作流程如下：包括以下步驟：

(1)用調制好的膠水，涂抹于待測透水磚試樣(11)的各個側面，使水只能從上表面向下表面滲透，不會橫向滲透，之后將剪裁好尺寸的泡沫板粘貼到透水磚試樣周圍形成測試套筒(1)，在測試套筒外圍用膠條進行纏繞加固；并將透水磚試樣四周與泡沫板之間形成的縫隙和泡沫板連接的縫隙進行密封；

(2)調整可調節式支架(5)的橫向支撐(6)的高度保持一致，將透水磚試樣和測試套筒(1)托住，使得測試套筒(1)的溢水口(2)中心與儲水器(3)的滲水口(4)中心的距離為固定的水頭差值H；

(3)通過供水管(9)從供水容器(8)向測試套筒(1)注入水，調節注水量，水通過透水磚試樣滲透到儲水器(3)中，當儲水器(3)中的水位達到滲水口(4)后其余的水從滲水口(4)流出，繼續調整注水量使測試套筒(1)內的水位達到溢水口(2)，最后使總出水量與注水量穩定，總出水量為測量套筒(1)的溢水口(2)的流出水量和儲水器(3)的滲水口(4)的流出水量之和；

(4)當總出水量與注水量穩定后，開始啟動秒表進行計時t，同時計量在時間t內滲水口(4)的出水量Q，并通過公式K_T＝QL/(AHt)，計算出透水磚的透水系數K_T，單位cm/s，

其中Q為時間t秒內的滲出水量，單位ml；L為透水磚試樣厚度，單位cm；A為透水磚試樣上表面積，單位cm²；H為水位差，單位cm；t時間，單位s。

(5)調整可調節式支架(5)的橫向支撐(6)的高度來改變水位差H，其調整次數不少于三次，重復步驟(3)-(4)的步驟，將多次計算出來的透水磚試樣(11)的透水系數K_T進行平均，取平均值作為最后的透水系數測定值。

本實用新型具有如下優點：本實用新型包括供水容器、測試套筒、可調節式支架和儲水器，供水容器通過供水管給測試套筒輸水，測試套筒上部側面設有溢水口，儲水器上部側面有滲水口，溢水口與滲水口的中心距為測試的水位差，可調節式支架設有四個支撐柱，支撐柱可以向各個方向移動以便適用于各種形狀的透水磚試樣的測定，每個支撐柱的橫向支撐可以沿著支撐柱的刻度線上下移動，來調節測試套筒的高度(即改變測量套筒溢水口的高度)，從而可以調整測試的水位差，使得透水磚試樣可以在不同的水力坡度(即測試中的水位差/試樣厚度)下測量其透水情況。其構造簡單、科學合理、測試操作方便、測量精度高，可以適用于各種形狀的透水磚透水系數的測定。

附圖說明

圖1.是透水磚的透水系數測定儀器結構示意圖；

其中1.測試套筒，2.溢水口，3.儲水器，4.滲水口，5.可調節式支架，6.橫向支撐，7.量筒，8.供水容器，9.供水管，10.止水夾，11透水磚試樣。

圖2.是本實用新型中可調節式支架的詳圖；

其中可以調節旋鈕使橫向支撐沿著支撐柱上下移動，支撐柱上標有刻度。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不限于以下實施例。

實施例1

請參閱圖1所示，為本實用新型的一種透水磚透水系數測定儀器的一實施例，包括由泡沫板制成的測試套筒1、由透明玻璃板制成的儲水器3、可調節式支架5和供水容器8，所述測試套筒1上部側面設有溢水口2；所述儲水器3上部側面有滲水口4；其溢水口2和滲水口4共同作用可以保證透水磚透水系數的測試是在水位差H的作用下進行的，其滲水口4可以收集滲水量Q；所述滲水口4下方有一量筒7；所述可調節式支架5設有四個支撐柱；每個支撐柱可以向各個方向移動，以便適用于各種形狀的測試試樣；其每個支撐柱設有圓柱狀的橫向支撐6直接與測試試樣作用；所述供水容器8底部出水口通過供水管9給測試套筒輸水；其供水管9上設有止水夾10。

下面結合圖1對本實用新型實施例操作步驟進行說明。其操作流程如下：

1、用調制好的膠水，涂抹于待測透水磚試樣11的各個側面，并使得其側面相對平滑且不透水，使水只能從上表面向下表面滲透，不會橫向滲透，之后將剪裁好尺寸的泡沫板粘貼到透水磚試樣周圍形成測試套筒1，在測試套筒1外圍用膠條進行纏繞加固。

2、用密封防水膠嵌入到透水磚試樣11四周與泡沫板之間形成的縫隙中和泡沫板連接的縫隙中。

3、調整可調節式支架5的橫向支撐6的高度為選定的數值并保持高度一致，使得測試套筒1的溢水口2中心與儲水器3的滲水口4中心的距離為固定的水頭差值H。

4、將固化、封好后的測試試樣11放在可調節式支架5的橫向支撐上，調整可調節式支架5的四個支撐柱的位置，使測試裝置牢固穩定。

5、通過供水管9從供水容器8向測試套筒1注入水，調整止水夾10來調節注水量，水通過透水磚試樣滲透到儲水器3中，當儲水器3中的水位達到滲水口4后其余的水從滲水口4流出，繼續調整注水量使測試套筒1內的水位達到溢水口2，最后使出水量(測量套筒1的溢水口2的流出水量和儲水器3的滲水口4的流出水量之和)與注水量穩定；

6、當出水量與注水量穩定后，開始啟動秒表進行計時t，同時計量在時間t內滲水口4的出水量Q，并通過公式K_T＝QL/(AHt)(1)，計算出透水磚的透水系數K_T，單位cm/s，其中Q為時間t秒內的滲出水量，單位ml；L為透水磚試樣厚度，單位cm；A為透水磚試樣上表面積，單位cm²；H為水位差，單位cm；t時間，單位s。

7、調整可調節式支架5橫向支撐6的高度來改變水位差H，其調整次數不少于三次，重復步驟4—6的步驟，將多次計算出來的透水磚試樣11的透水系數K_T進行平均，取平均值作為最后的透水系數測定值。