本发明涉及检测设备技术领域，尤其是涉及一种半刚性基层材料的抗渗仪。
背景技术：
一般来说，水是环境中导致半刚性基层破坏的主要因素，因此半刚性基层的渗透性质决定路面基层结构的服役寿命。渗透系数是表征材料的一项重要指标，目前，针对半刚性基层渗透系数的测定尚无统一的试验设备及相关试验标准，因此开发针对半刚性基层材料的渗透设备具有重要意义。抗渗仪用于对无机结合料稳定料的抗渗性进行试验，半刚性基层材料的抗渗性测试分为两种：对孔隙较大的断级配粒料基层或排水基层，用于测定其渗水系数；对孔隙较小的密实型无机结合料基层，用于测定一定压力下的渗水性能。
但是，现有技术中的相关其他材料抗渗仪还存在以下的不足之处，一方面无法适用于多种情况下的抗渗性检测，其检测结果也不便于观察，检测准度不佳。另一方面，针对半刚性基层的抗渗性检测设备及技术方法尚不完善。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种半刚性基层材料的抗渗仪，以解决现有技术中抗渗仪使用不便且适用范围较窄的技术问题。
本发明提供一种半刚性基层材料的抗渗仪，包括箱体、压力渗透机构、控制机构和量筒，所述压力渗透机构设置在箱体的上端，所述量筒设置在箱体的旁侧，所述箱体内设有设备腔，所述控制机构设置在设备腔，所述箱体的前端设有箱门，且箱体和箱门之间设有用于锁定两者的门锁。
进一步，所述压力渗透机构包括壳体，所述壳体内设有压力渗透腔且壳体的两侧呈通透设置，所述壳体的两侧均设有固定板，每个所述固定板靠近压力渗透腔的一侧均设有检测槽，所述壳体的上部和壳体的下部分别设有进水腔和出水腔，所述壳体的上端和下端分别设有进水端和出水端，所述进水端和出水端分别与进水腔和出水腔连通，两个所述固定板上分别设有围压排气阀和围压进水端，所述围压排气阀和围压进水端分别与对应的检测槽连通。
进一步，所述控制机构包括水箱排水阀、电动试压泵、压力调节螺栓、手轮开关、负压表、水压高压管、孔隙压力表、单向阀、试件压力传感器、围压传感器、渗透控制器、水温温控表、真空泵开关、温控表开关、孔隙/负压转换阀、渗透排水阀、抽水/围压转换阀、围压调压缸、调压缸手轮、真空泵连接管、真空泵连接线、真空泵、温度传感器和感应点，所述水箱排水阀设置在箱体的外侧，所述电动试压泵、负压表、孔隙压力表、渗透控制器、水温温控表、真空泵开关、温控表开关、孔隙/负压转换阀、抽水/围压转换阀、围压调压缸和真空泵均安装在设备腔内，所述单向阀、试件压力传感器和围压传感器安装在箱体的上端，所述渗透排水阀设置在箱体的外侧，所述压力调节螺栓和手轮开关安装在电动试压泵的上端，所述调压缸手轮安装在围压调压缸上，所述电动试压泵、单向阀和进水端之间通过水压高压管连通，所述电动试压泵、抽水/围压转换阀、围压传感器和围压进水端之间设有用于连接四者的围压进水管，所述出水端、孔隙/负压转换阀、渗透排水阀和量筒之间设有用于连接四者的渗透压力出水管，所述真空泵与真空泵开关之间电性连接，所述电动试压泵和水箱排水阀之间通过管道连通，所述温度传感器设置在电动试压泵内，所述水温温控表和温控表开关之间电性连接，所述试件压力传感器和围压传感器均与渗透控制器电性连接，所述围压调压缸和抽水/围压转换阀之间电性连接，所述真空泵与孔隙/负压转换阀之间通过真空泵连接管连通，所述感应点设置在真空泵连接管上，所述负压表与感应点连接，所述孔隙压力表连接在渗透压力出水管上，所述温度传感器与水温温控表电性连接。
进一步，所述壳体与箱体之间设有用于保护壳体的防护架。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明在使用时，将试件安装在压力渗透机构内，通过控制机构工作与压力渗透机构配合对试件进行抗渗性检测，通过量筒对控制机构和压力渗透机构检测出来的测试用水进行测量，从而能够快速知道检测结果；
与现有技术相比，本发明能够做渗水量和空隙压力检测，进而能够适用于不同检测下使用，本发明的适用范围提高了，增加了实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的局部正视图；
图3为压力渗透机构的剖视图。
附图标记：
箱体1，压力渗透机构2，壳体21，固定板22，检测槽23，进水腔24，出水腔25，进水端26，出水端27，围压排气阀28，围压进水端29，控制机构3，水箱排水阀31，电动试压泵32，压力调节螺栓33，手轮开关34，负压表35，水压高压管36，孔隙压力表37，单向阀38，试件压力传感器39，围压传感器310，渗透控制器311，水温温控表312，真空泵开关313，温控表开关314，孔隙/负压转换阀315，渗透排水阀316，抽水/围压转换阀317，围压调压缸318，调压缸手轮319，真空泵连接管320，真空泵321，温度传感器322，感应点323，围压进水管324，渗透压力出水管325，量筒4，设备腔5，箱门6，门锁7，防护架8。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图3所示，本发明实施例提供了一种半刚性基层材料的抗渗仪，包括箱体1、压力渗透机构2、控制机构3和量筒4，所述压力渗透机构2设置在箱体1的上端，所述量筒4设置在箱体1的旁侧，所述箱体1内设有设备腔55，所述控制机构3设置在设备腔55，所述箱体1的前端设有箱门6，且箱体1和箱门6之间设有用于锁定两者的门锁7；本发明在使用时，将试件安装在压力渗透机构2内，通过控制机构3工作与压力渗透机构2配合对试件进行抗渗性检测，通过量筒4对控制机构3和压力渗透机构2检测出来的测试用水进行测量，从而能够快速知道检测结果。
具体地，所述压力渗透机构2包括壳体21，所述壳体21内设有压力渗透腔且壳体21的两侧呈通透设置，所述壳体21的两侧均设有固定板22，每个所述固定板22靠近压力渗透腔的一侧均设有检测槽23，所述壳体21的上部和壳体21的下部分别设有进水腔24和出水腔25，所述壳体21的上端和下端分别设有进水端26和出水端27，所述进水端26和出水端27分别与进水腔24和出水腔25连通，两个所述固定板22上分别设有围压排气阀28和围压进水端29，所述围压排气阀28和围压进水端29分别与对应的检测槽23连通，将两个试件分别安装在两个固定板22处，将两个固定板22和两个试件安装在壳体21的两侧，进水腔24和出水腔25均与检测槽23连通。
具体地，所述控制机构3包括水箱排水阀31、电动试压泵32、压力调节螺栓33、手轮开关34、负压表35、水压高压管36、孔隙压力表37、单向阀38、试件压力传感器39、围压传感器310、渗透控制器311、水温温控表312、真空泵开关313、温控表开关314、孔隙/负压转换阀315、渗透排水阀316、抽水/围压转换阀317、围压调压缸318、调压缸手轮319、真空泵连接管320、真空泵321、温度传感器322和感应点323，所述水箱排水阀31设置在箱体1的外侧，所述电动试压泵32、负压表35、孔隙压力表37、渗透控制器311、水温温控表312、真空泵开关313、温控表开关314、孔隙/负压转换阀315、抽水/围压转换阀317、围压调压缸318和真空泵321均安装在设备腔55内，所述单向阀38、试件压力传感器39和围压传感器310安装在箱体1的上端，所述渗透排水阀316设置在箱体1的外侧，所述压力调节螺栓33和手轮开关34安装在电动试压泵32的上端，所述调压缸手轮319安装在围压调压缸318上，所述电动试压泵32、单向阀38和进水端26之间通过水压高压管36连通，所述电动试压泵32、抽水/围压转换阀317、围压传感器310和围压进水端29之间设有用于连接四者的围压进水管324，所述出水端27、孔隙/负压转换阀315、渗透排水阀316和量筒4之间设有用于连接四者的渗透压力出水管325，所述真空泵321与真空泵开关313之间电性连接，所述电动试压泵32和水箱排水阀31之间通过管道连通，所述温度传感器322设置在电动试压泵32内，所述水温温控表312和温控表开关314之间电性连接，所述试件压力传感器39和围压传感器310均与渗透控制器311电性连接，所述围压调压缸318和抽水/围压转换阀317之间电性连接，所述真空泵321与孔隙/负压转换阀315之间通过真空泵连接管320连通，所述感应点323设置在真空泵连接管320上，所述负压表35与感应点323连接，所述孔隙压力表37连接在渗透压力出水管325上，所述温度传感器322与水温温控表312电性连接。
其中，水箱排水阀31作用：排放水箱内部的蒸馏水或矿泉水；
电动试压泵32作用：给压力渗透腔施加试件加压；
压力调节螺栓33作用：调整电动试压泵32的最大压力；
手轮开关34作用：在试验开始时逆时针旋转两圈手轮开关34即可；
负压表35作用：在试验中把试件放进压力渗透腔内，开孔隙/负压转换阀315转到负压开同时关掉右侧渗水阀，打开负压表35的电源开关，抽压力渗透腔底部空气，使试件内部处于真空状态；
水压高压管36作用：连接电动试压泵32和压力渗透腔；
孔隙压力表37作用：观察到压力渗透腔底部的渗透压力值；
渗透压力渗透腔作用：试验和检验试件；
围压排气阀28作用：给压力渗透腔围压注水时排除上部气体使压力渗透腔内部没有气体影响围压值；
水压高压管36作用：连接试件压力传感器39和压力渗透腔作用；
单向阀38作用：使压力渗透腔内部压力不倒回电动试压泵32内；
试件压力传感器39作用：实时采集压力渗透腔内试件压力值；
围压传感器310作用：实时采集压力渗透腔围压压力值；
渗透控制器311作用：实时采集和控制压力渗透腔的围压和试件压力值：
水温温控表312作用：给电动试压泵32内部的蒸馏水加热；
真空泵开关320作用：控制主机内部的真空泵321开和关；
温控表开关314作用：用于控制温控表；
孔隙/负压转换阀315作用：测压力渗透腔内部试件渗透压力时，转到孔压开同时孔隙压力表37通；抽真空时，转到负压开同时负压表35通；
渗透排水阀316作用：压力渗透腔做渗水量时，打开渗透排水阀316；压力渗透腔作孔隙压力时，关闭渗透排水阀316；
抽水/围压转换阀317作用：转到抽水开时，逆时针转动围压调压缸318手轮给主机内部的围压调压筒注水；转到围压开时，顺时针转动围压调压缸318手轮给主机上的压力渗透腔围压加水和加围压；
围压调压缸318作用：抽电动试压泵32水箱内部的蒸馏水，再把抽的蒸馏水加载到压力渗透腔内，使压力渗透腔四周产生一定的围压；
调压缸手轮319作用：抽电动试压泵32水箱内部的蒸馏水，再把抽的蒸馏水加载到压力渗透腔内，使压力渗透腔四周产生一定的围压；
真空泵连接管320作用：连接负压表35和真空泵321；
真空泵321作用：给压力渗透腔内部的试件抽真空；
量筒4作用：测渗透量用。
具体地，所述壳体21与箱体1之间设有用于保护壳体21的防护架8；渗透压力渗透腔防护架8作用：固定压力渗透腔。
本发明通过调节能够进行渗水量和孔隙压力检测，提高了本发明的适用范围，增加了实用性，通过量筒4作测渗透量，操作简单，能够快速得到检测结果。
工作原理：摆放好本发明，使仪器平稳，不能晃动，接好电源线，给电动试压泵32内加蒸馏水或矿泉水，加到水箱1/2即可，加热之前电动试压泵32内必须有蒸馏水或矿泉水，以免水箱内部的加热管干烧，使加热损坏。压力渗透腔装试件，接下来把多孔板放入压力渗透腔底部，再放试件，再放第二块多孔板再把压力渗透腔上盖放上，连接标记的管路，围压进水端29连接围压进水管324，出水端27连接渗透压力出水管325。抽真空处理，转动孔隙/负压转换阀315为负压开，根据试验要求，控制抽真空时间。抽完真空把转动孔隙/负压转换阀315顺时针转，真空完成。水箱加热，根据试验要求设置水温温控表312。加围压操作；先转动抽水/围压转换阀317为抽水开，逆时针转动围压调压筒手轮，直到丝杆全部拧出，再打开压力渗透腔的围压排气阀28，再转动抽水/围压转换阀317为围压开，顺时针转动围压调压筒手轮，直到丝杆全部拧紧里面，观察围压排气阀28，如果围压排气阀28没有排出水，说明压力渗透腔内没有注满水，继续加水，同样方法，把抽水/围压转换阀317转动到抽水开，逆时针转动围压调压筒手轮，直到丝杆全部拧出，在转动抽水/围压转换阀317为围压开，顺时针转动围压调压筒手轮，观察围压排气阀28如果有水排除，关闭围压排气阀28，重复以上步骤转动抽水/围压转换阀317转动到抽水开，逆时针转动围压调压筒手轮使围压筒充满水，为接下来给压力渗透腔加压用，给压力渗透腔加围压，根据是按要求加压，打开转动抽水/围压转换阀317转到围压开位置，顺时针转动围压调压筒手轮，观察渗透控制器311的围压压力值，根据试验需要加压，观察围压值到了，停止转动围压调压筒手轮。试件加压；逆时针转动电动试压泵32的手轮开关34两圈，试件压力设定，直到试件压力和试件压力设定值一样，加压完成，恒压。
测孔隙压力：关闭渗水阀门，转动孔隙/负压转换阀315为孔隙开，观察孔隙压力表37的数值，实时记录压力，在以上基础上，打开渗水阀，用量筒4测量渗水量。
具体测试方法如下：
一、取高度为l＝50mm、直径d＝100mm的混凝土试件，测试前在水中浸泡24小时，达到饱水状态。将混凝土测试件侧面进行平整处理，涂抹凡士林后放入压力渗透机构2内，并将混凝土测试件与壳体21内的测试空间连接；
二、打开测试腔顶部的围压排气阀28，通过进水端26向进水腔24内注水。电动试压泵32接通电源，将水注入壳体21内的测试空间内，排出壳体21内的测试空间内的空气；
三、通过压力调节螺栓33控制电动试压泵32输出压力，接通孔隙压力表37、试件压力传感器39和围压传感器310，记录水流量和壳体21内的测试空间的压恒定力；
四、将渗流数据测出，得到发生稳定渗流后固定时间t内通过面积为a，高度为l的半刚性基层时间的水量q，通过以下公式得到半刚性基层的渗透性系数，测量多种水压力下的渗水量，拟合渗透系数，以减小误差；
k-渗透系数，mm/s；q-单位时间水流量，mm^3/s；p-渗透压，mpa；a试件渗透面积，mm^；t-渗透时间，s；l-试件的平均厚度，mm；
五、测定完成结束后，关闭电动试压泵32、真空泵321、孔隙压力表37、试件压力传感器39和围压传感器310，取出混凝土试件。重复上述步骤可测试下一个混凝土试件的渗透性；
六、装置使用完毕后，依次关闭关闭电动试压泵32、真空泵321、孔隙压力表37、试件压力传感器39和围压传感器310，取出混凝土试件，排出测试腔和液压缸中剩余水并晾干。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
1.一种半刚性基层材料的抗渗仪，其特征在于：包括箱体(1)、压力渗透机构(2)、控制机构(3)和量筒(4)，所述压力渗透机构(2)设置在箱体(1)的上端，所述量筒(4)设置在箱体(1)的旁侧，所述箱体(1)内设有设备腔(5)，所述控制机构(3)设置在设备腔(5)内，所述箱体(1)的前端设有箱门(6)，且箱体(1)和箱门(6)之间设有用于锁定两者的门锁(7)。
2.根据权利要求1所述的一种半刚性基层材料的抗渗仪，其特征在于：所述压力渗透机构(2)包括壳体(21)，所述壳体(21)内设有压力渗透腔且壳体(21)的两侧呈通透设置，所述壳体(21)的两侧均设有固定板(22)，每个所述固定板(22)靠近压力渗透腔的一侧均设有检测槽(23)，所述壳体(21)的上部和壳体(21)的下部分别设有进水腔(24)和出水腔(25)，所述壳体(21)的上端和下端分别设有进水端(26)和出水端(27)，所述进水端(26)和出水端(27)分别与进水腔(24)和出水腔(25)连通，两个所述固定板(22)上分别设有围压排气阀(28)和围压进水端(29)，所述围压排气阀(28)和围压进水端(29)分别与对应的检测槽(23)连通。
3.根据权利要求2所述的一种半刚性基层材料的抗渗仪，其特征在于：所述控制机构(3)包括水箱排水阀(31)、电动试压泵(32)、压力调节螺栓(33)、手轮开关(34)、负压表(35)、水压高压管(36)、孔隙压力表(37)、单向阀(38)、试件压力传感器(39)、围压传感器(310)、渗透控制器(311)、水温温控表(312)、真空泵开关(313)、温控表开关(314)、孔隙/负压转换阀(315)、渗透排水阀(316)、抽水/围压转换阀(317)、围压调压缸(318)、调压缸手轮(319)、真空泵连接管(320)、真空泵(321)、温度传感器(322)和感应点(323)，所述水箱排水阀(31)设置在箱体(1)的外侧，所述电动试压泵(32)、负压表(35)、孔隙压力表(37)、渗透控制器(311)、水温温控表(312)、真空泵开关(313)、温控表开关(314)、孔隙/负压转换阀(315)、抽水/围压转换阀(317)、围压调压缸(318)和真空泵(321)均安装在设备腔(5)内，所述单向阀(38)、试件压力传感器(39)和围压传感器(310)安装在箱体(1)的上端，所述渗透排水阀(316)设置在箱体(1)的外侧，所述压力调节螺栓(33)和手轮开关(34)安装在电动试压泵(32)的上端，所述调压缸手轮(319)安装在围压调压缸(318)上，所述电动试压泵(32)、单向阀(38)和进水端(26)之间通过水压高压管(36)连通，所述电动试压泵(32)、抽水/围压转换阀(317)、围压传感器(310)和围压进水端(29)之间设有用于连接四者的围压进水管(324)，所述出水端(27)、孔隙/负压转换阀(315)、渗透排水阀(316)和量筒(4)之间设有用于连接四者的渗透压力出水管(325)，所述真空泵(321)与真空泵开关(313)之间电性连接，所述电动试压泵(32)和水箱排水阀(31)之间通过管道连通，所述温度传感器(322)设置在电动试压泵(32)内，所述水温温控表(312)和温控表开关(314)之间电性连接，所述试件压力传感器(39)和围压传感器(310)均与渗透控制器(311)电性连接，所述围压调压缸(318)和抽水/围压转换阀(317)之间电性连接，所述真空泵(321)与孔隙/负压转换阀(315)之间通过真空泵连接管(320)连通，所述感应点(323)设置在真空泵连接管(320)上，所述负压表(35)与感应点(323)连接，所述孔隙压力表(37)连接在渗透压力出水管(325)上，所述温度传感器(322)与水温温控表(312)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种半刚性基层材料的抗渗仪，其特征在于：所述壳体(21)与箱体(1)之间设有用于保护壳体(21)的防护架(8)。
技术总结