渗透液收集装置及水泥土渗透测试系统
技术领域
本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种渗透液收集装置及水泥土渗透测试系统。
背景技术
当前水泥土渗透系数测试装置在设计时未能完全考虑试验的实际情况，不能够准确满足JGJ/T 233-2011《水泥土配合比设计规程》标准中水泥土渗透系数试验的要求，缺陷包括：1、测试装置只配备一台加压装置，未能考虑多个试件可能在不同压力下渗透，而一台加压装置明显不能同时控制不同的压力，致使不能同时进行多个试验；2、现有技术中，用于收集渗透液的试模基座内槽朝上放置，量筒位于试模基座的上方。虽有考虑渗透液收集问题，但是未能充分结合实际情况，当水泥土试件渗透时，渗透速率及其缓慢，自下而上收集渗透液的方式必然会在渗透试模表面集聚渗透液，导致填充试模表面空隙所需时间可能远大于收集渗透液的时间，对试验时效有较大影响。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的一种目的是提供一种渗透液收集装置，既保证渗透液不损失，试验结果无偏差，又能在最短时间收集完渗透液，确保试验时效。
本实用新型的另一目的是提供一种水泥土渗透测试系统，每个压力控制器能够单独控制对应的渗透液收集装置的试验压力，保证各个水泥土试件能单独进行试验，能够使不同水泥土试件在不同的压力下试验，能够使多个水泥土试件同时试验，提高了效率。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种渗透液收集装置，包括量筒组件和渗透容器，所述渗透容器的顶部设有进/出口，所述量筒组件位于渗透容器下方，且所述量筒组件与渗透容器内部连通。
进一步改进的，所述量筒组件包括量筒本体和连接板，所述连接板盖设在渗透容器的底部，所述量筒本体的顶端与连接板相连，且所述量筒本体与渗透容器内部连通。
进一步改进的，所述连接板的两端朝连接板的中部向下倾斜形成漏斗结构，所述连接板通过漏斗结构与量筒本体相连。
进一步改进的，所述渗透容器包括基座和渗透试模，所述渗透试模固定在基座底部，所述渗透试模内设有渗透腔室，所述进/出口设在基座上，所述量筒组件连接在渗透试模底部，且所述量筒组件、进/出口设分别与渗透腔室连通。
进一步改进的，所述渗透腔室为圆柱形或圆台形。
本实用新型还公开了一种水泥土渗透测试系统，其采用的技术方案如下：
一种水泥土渗透测试系统，包括供水装置、至少两个上述的渗透液收集装置和至少两个压力控制器；
所述渗透液收集装置和压力控制器的数量相等且一一对应，每个渗透液收集装置的进/出口分别连有一第一管道，各渗透液收集装置的进/出口分别通过第一管道和供水装置连通，各压力控制器分别设在对应的第一管道上。
进一步改进的，一种水泥土渗透测试系统还包括数显传感器，所述数显传感器和各压力控制器分别电性相连。
进一步改进的，所述数显传感器上还设有至少两个计时器，所述计时器的数量和压力控制器的数量相等且一一对应。
进一步改进的，所述压力控制器还连有储水囊。
进一步改进的，所述供水装置包括水池、第二管道和水泵，所述第二管道的一端与水池连通，所述第二管道的另一端分别与各第一管道连通，所述水泵设在第二管道上，所述第二管道和各第一管道上分别设有输水控制阀。
(三)有益效果
在本实用新型的渗透液收集装置中，量筒组件位于渗透容器的下方，水泥土在渗透容器中渗透时，可以采用由上往下的加压方式，渗透液在自身重力的作用下能够直接收集在量筒组件中，既保证渗透液不损失，试验结果无偏差，又能在最短时间收集完渗透液，确保试验时效。
在本实用新型的水泥土渗透测试系统中，采用上述的渗透液收集装置，因而，同样具有上述优点，在此不再赘述。另外，在本实用新型的水泥土渗透测试系统中，设置了多个渗透液收集装置，并且每个渗透液收集装置都对应有一个压力控制器，每个压力控制器能够单独控制对应的渗透液收集装置的试验压力，保证各个水泥土试件能单独进行试验，能够使不同水泥土试件在不同的压力下试验，能够使多个水泥土试件同时试验，提高了效率。
附图说明
图1为一实施例中水泥土渗透测试系统的结构示意图；
图2为一实施例中渗透液收集装置的剖视图；
图3为另一实施例中渗透液收集装置的剖视图；
图4为图1中标识部分的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
请参照图2至图4，一种渗透液收集装置，包括量筒组件1和渗透容器2，渗透容器2的顶部设有进/出口21，量筒组件1位于渗透容器2下方，且量筒组件1与渗透容器2内部连通。
在本实施例的渗透液收集装置中，量筒组件1位于渗透容器2的下方，水泥土在渗透容器2中渗透时，可以采用由上往下的加压方式，渗透液在自身重力的作用下能够直接收集在量筒组件1中，既保证渗透液不损失，试验结果无偏差，又能在最短时间收集完渗透液，确保试验时效。
具体的，在本实施例中，量筒组件1包括量筒本体11和连接板12，连接板12盖设在渗透容器2的底部，量筒本体11的顶端与连接板12相连，且量筒本体11与渗透容器2内部连通。其中，连接板12为有机玻璃透明盖板。
在现有技术中，测试装置收集渗透液是通过橡胶导管收集，但橡胶导管直径过小，渗透液的粘滞系数会随温度变化而改变，当粘滞系数过大时，渗透液在通过橡胶导管时不能连续通过，而是汇集成一定量时才会流到量筒内，这样就会存在很大的测读误差。为了渗透容器2中的渗透液能够快速的流入量筒本体11中，在本实施例中，连接板12的两端朝连接板12的中部向下倾斜形成漏斗结构，连接板12通过漏斗结构与量筒本体11相连。请再次参照图3，连接板12向下倾斜的角度为A，其中角度A较小，优选的，角度A的范围为5°～12°之间。这样既能保证渗透液能够快速的流入量筒本体11内，又能够避免连接板12和渗透容器12之间形成较大的空隙。通过连接板12上设置的漏斗结构，能够较好的解决了渗透液因粘滞系数过大，导致渗透液存留在水泥土试件表面的问题，提高了试验的准确度。
如图4所示，在本实施例中，渗透容器2包括基座22和渗透试模23，渗透试模23固定在基座22底部，渗透试模23内设有渗透腔室231，进/出口21设在基座22上，量筒组件1连接在渗透试模23底部，且量筒组件1、进/出口21分别与渗透腔室231连通。具体的，基座22底部的边缘设有固定环，固定环内壁具有内螺纹，渗透试模23上端具有外螺纹，渗透试模23下端具有外螺纹，固定环内壁的内螺纹与渗透试模23上端外螺纹连接，使渗透试模23固定在基座22上。进一步，连接板12上也设有内螺纹，渗透试模23下端的外螺纹和连接板12上的内螺纹配合连接。通过螺纹连接，渗透试模23和基座22、连接板12之间的连接牢固，拆装方便。在本实施例中，具体的，上述具有漏斗结构的连接板12能够避免连接板12和渗透试模23之间形成较大的空隙。
本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，渗透腔室231为圆柱形或圆台形。其中，渗透腔室231的圆柱形两端或圆台形两端朝竖向方向设置。具体的，渗透腔室231为圆台形时，一般采用的尺寸为70*80*30mm，其中，70mm为渗透腔室231圆台形的底面直径，80mm为渗透腔室231圆台形的顶面直径，30mm为渗透腔室231的高度。一般标准尺寸的渗透试模23采用该尺寸的渗透腔室231。渗透试模23若为非标件时，渗透腔室231为圆柱形，其尺寸为80*80*30mm,其中两个80mm分别为圆柱形的渗透腔室231的圆柱形两端的直径，30mm为圆柱形的渗透腔室231的高度。请再次参照图2和图3，在图2中，渗透腔室231为圆台形，在图3中，渗透腔室231为圆柱形。本实施例通过配置不同的样式的渗透试模23，能够满足标准成型水泥土试件和现场实际取芯水泥土试件，提高了试验的适用性。
本实施例中还公开了一种水泥土渗透测试系统，其采用的技术方案如下：
请参照图1至图4，一种水泥土渗透测试系统，包括供水装置4、至少两个上述的渗透液收集装置和至少两个压力控制器5；压力控制器5用于为水泥土试件的试验提供试验压力。
渗透液收集装置和压力控制器5的数量相等且一一对应，每个渗透液收集装置的进/出口21分别连有一第一管道6，各渗透液收集装置的进/出口21分别通过第一管道6和供水装置4连通，各压力控制器5分别设在对应的第一管道6上。进/出口21用于使水进入渗透液收集装置，或者渗透液收集装置中的渗透液从进/出口21排出或回收。
在本实施例的水泥土渗透测试系统中，采用上述的渗透液收集装置，因而，同样具有上述优点，在此不再赘述。另外，在本实施例的水泥土渗透测试系统中，设置了多个渗透液收集装置，并且每个渗透液收集装置都对应有一个压力控制器5，每个压力控制器5能够单独控制对应的渗透液收集装置的试验压力，保证各个水泥土试件能单独进行试验，能够使不同水泥土试件在不同的压力下同时试验，提高了效率。
具体的，在本实施例中，渗透液收集装置、压力控制器5和第一管道6的数量均为三。可以理解的是，在其他实施例中，渗透液收集装置的数量可以为一个、两个或三个以上，具体设置方式可以根据实际情况进行合理选择。
为了能够统一协调控制，在本实施例中，一种水泥土渗透测试系统还包括数显传感器7，数显传感器7和各压力控制器5分别电性相连。数显传感器7是集压力测量、显示、控制于一体的智能控制仪表，具有操作简单，抗震性好，控制精度高，控制范围可任意调节，使用寿命长等特点。在数显传感器7上设定参数，通过数显传感器7控制各压力控制器5对应的水泥土试件加压，确保每个水泥土试件在精准的压力的下进行试验。
在现有技术中，试验时，未充分考虑收集渗透液时长，致使渗透液与空气长时间接触使得渗透液蒸发，导致试验误差增大；或者，未能充分考虑在收集渗透液过程中的计时问题，虽然实验室有已通过计量的计时设备(如秒表等)，但考虑试验收集渗透液的过程较长，秒表等小量程的计时器难以满足实际要求，从而致使渗透液收集计时也成为一个难题。因而，在本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，数显传感器7上还设有至少两个计时器，计时器用于计算水泥土试件的渗透时间。计时器的数量和压力控制器5的数量相等且一一对应。具体的，计时器是集成在数显传感器7上的，在本实施例中，计时器有三个，分别计算三个渗透液收集装置中水泥土试件的试验时间。通过在数显传感器7上设置计时器，既简化试验设备，又能直观的测量试验时长，提高了试验可操作性。
在本实施例中，计时器计时优选的实施方式为：当水泥土试件出现渗水时，计时器开始计时，其作用是在计算量筒本体11收集一定渗透液所需时间。当然，也可以基于该优选的实施方式的实质性特点做出一定的变更，但这种变更应仍属于计时器计时的实施方式。
本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，压力控制器5还连有储水囊8。储水囊用于储存一定水量，确保供水装置4无水时还能继续进行试验。
本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，供水装置4包括水池41、第二管道42和水泵43，第二管道42的一端与水池41连通，第二管道42的另一端分别与各第一管道6连通，水泵43设在第二管道42上，第二管道42和各第一管道6上分别设有输水控制阀9。输水控制阀9用于控制第一管道6和第二管道42的通闭，便于控制操作。其中，水池41用于盛放水，第二管道42用于传输水，水泵43用于为水的传输提供动力。
采用本实施例的水泥土渗透测试系统的测试方法包括以下步骤：
第一步：根据水泥土试件的规格样式选择相应的渗透试模23。
第二步：将试验所需水泥土试件安装在渗透试模23的渗透腔室231中，借助密封圈或密封材料使水泥土试件与渗透试模23之间不渗水。
第三步：水泥土试件安装完毕，在其上端放入透水石，将带有水泥土试件的渗透试模23旋入基座22，使渗透试模23和水泥土试件固定在基座22底部。
第四步：将中性滤纸放入连接板12中，然后将连接板12旋入渗透试模23底部，使连接板12和渗透试模23连接固定。
第五步：向水池41注入足够的水量，并测量记录水的温度。
第六步：打开输水控制阀9，启动水泵43、使试验所需用水通过第二管道42流入各第一管道6，各第一管道6的压力控制器5对其进行加压。
第七步：通过数显传感器7中的控制按钮控制各压力控制器5，调节试验初始水压，对各水泥土试件加压直至水泥土试件渗水。
第八步：当发现水泥土试件开始渗水时，通过数显传感器7中的控制按钮控制对应的压力控制器5，使对应的压力控制器5停止对渗水的水泥土试件的进行加压并维持渗水压力，未渗水的水泥土试件还需对其加压直至渗水。
第九步：在渗水压力下，通过渗透液收集装置开始收集渗水试件的渗透液，同时在数显传感器7按下计时按钮，通过计时器收集时间，并记录渗透液量。
第十步：当三个水泥土试件的渗透液收集完成后，关闭数显传感器7中的控制按钮、输水控制阀9和水泵43，停止试验。试验完成后，渗透腔室231和量筒本体11内的渗透液可以通过进/出口21排出或回收。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
