專利名稱：一種防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試的儀器。
防水卷材抗?jié)B性能的測(cè)試國(guó)內(nèi)已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17642-1998，水利部也頒布了部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)SL/T235-1999，而國(guó)外尚無(wú)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，但是目前尚無(wú)完善成熟的檢測(cè)方法和儀器，其關(guān)鍵之處是無(wú)法測(cè)得比較準(zhǔn)確的滲流量(見“土工布及其有關(guān)產(chǎn)品前列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宣貫教材”)。南京水科院的抗?jié)B儀(見SL/T235-1999“土工布及其有關(guān)產(chǎn)品測(cè)試手冊(cè)”)，其用空壓機(jī)作為加壓設(shè)備，測(cè)量滲流管是一大一小兩量管，該種儀器由于管路等因素的影響，對(duì)操作要求很高，且很容易造成人為誤差。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、操作方便、精度提高的防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀。
本實(shí)用新型的抗?jié)B儀由密封腔、活塞、底座、夾持環(huán)和壓力表組成。圓柱型的密封腔上、下開口，上面裝有密封活塞用于加壓，下面與底座用夾持環(huán)夾持試樣密封，其內(nèi)裝有水。密封腔管壁末端向外有凸邊，底座與密封腔管壁相應(yīng)處也有凸出。凹型夾持環(huán)將兩處凸起密封夾持，待測(cè)樣品平夾在其中測(cè)試。由于本實(shí)用新型利用水的體積變化與壓力變化的關(guān)系這一特性，因此測(cè)試介質(zhì)是水，用加壓水通過(guò)待測(cè)樣品來(lái)測(cè)試樣品的抗?jié)B性，因此底座上必須有滲水結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型底座中間嵌有一微孔板，底座中間是空心，微孔板部份座于底座固定，中間部份透過(guò)底座中間空心部分，可直接向外滲水。為檢測(cè)水壓，在密封腔管壁底部裝有高精度壓力表。
本儀器底座上的微孔板可以是用透水石制作，成本低，材料易得。
本實(shí)用新型的加壓密封活塞在向密封腔內(nèi)水加壓時(shí)可用電動(dòng)式活塞，這樣測(cè)試操作既簡(jiǎn)單又精確。
本實(shí)用新型的測(cè)量?jī)x可用于防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試，主要用于復(fù)合土工膜的抗?jié)B性能測(cè)試。
本儀器壓縮液體方能測(cè)試，加壓部件可用螺旋加壓活塞實(shí)現(xiàn)，即在密封腔與加壓活塞之間螺旋固定，加壓時(shí)擰下螺旋推動(dòng)密封活塞使液體壓縮。
用本實(shí)用新型儀器，測(cè)試過(guò)程如下I 抗?jié)B系數(shù)1 裝好試樣，加好脫氣純凈水；2 運(yùn)動(dòng)密封活塞，加壓至所需壓力，(比試驗(yàn)壓方大0.01MPa)觀察儀器是否有滲水情況，若無(wú)，表明狀況良好；3 記錄P+0.01～P-0.01間壓力與時(shí)間，繪P～t曲線，取壓力P時(shí)曲線斜率(dP/dt)為壓力下降速率；4 擦干儀器周圍水份，倒出容器內(nèi)水，用量筒或其他方法取得體積V；5 計(jì)算抗?jié)B系數(shù)依據(jù)水力學(xué)公式及抗?jié)B系數(shù)k計(jì)算公式βp=dV/Vdp⇒dV=-βP·dp·V]]>k＝Q·T/(t·A·Δp)Q-滲水量；t-滲水時(shí)間；T厚度；A面積；P壓差；βP水的體積壓縮系數(shù)，20℃取4.85×10-10m2/N，其它溫度的體積壓縮系數(shù)可以查表得到；用dV/dt代換Q/t得k=dVdt·TA·P,]]>則可得k=βP·dP·Vdt·TA·P]]>k=βP·dPdt·V·TA·P]]>dP/dt可從曲線上查得，MPa/s；V量筒量出，密封腔內(nèi)水體積，cm3(試驗(yàn)結(jié)束后，10ml)；A有效滲流面積，cm2，為固定值；T土工膜厚度cm，測(cè)厚儀測(cè)得；P壓差cm(可用1kPa＝10cm水柱折算)，規(guī)定某壓力差P；這樣，滲透系數(shù)很容易取得，其精度完全符合國(guó)標(biāo)及水利部檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。II耐靜水壓值1.夾好土工膜，使水力壓差達(dá)0.1MPa，如可估計(jì)出樣品耐靜水壓的一般范圍，可直接將水力壓差加到該范圍下限；2.觀察2小時(shí)，如壓力表中壓力未出現(xiàn)快速下降，(即使2小時(shí)內(nèi)下降0.05MPa，也不算破，只是正常的滲流)；3.以0.1～0.2MPa為級(jí)差逐漸增加壓力，每級(jí)均保持2小時(shí)，直至壓力快速下降，并可見土工膜下側(cè)有水，則表明已被水壓刺破，取其前一級(jí)之值作為耐靜水壓值；4.重復(fù)三次，取最小值作為耐靜水壓值。
在夾持復(fù)合土工膜部位放置壓力表，根據(jù)壓力值下降計(jì)算滲水量。加壓方式則摒棄空壓機(jī)，直接在密封的脫氣水上利用密封活塞的作用，使水體壓縮而提高壓力。這種測(cè)量滲流量的方法可以大大提高測(cè)量精度。其精度與壓力表精度成正比，如普通的精度為0.005MPa的壓力表，其滲水量精度則可達(dá)到2.5×10-3ml，是現(xiàn)有技術(shù)的精度0.01ml的4倍；這樣的加壓方式簡(jiǎn)便，不需要空壓機(jī)等另外加壓設(shè)備，節(jié)省了制造成本。因此本實(shí)用新型儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試操作方便，測(cè)試精度提高，為完善標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的測(cè)量?jī)x器。


圖1是本實(shí)用新型測(cè)試儀的剖示圖。其中1是圓柱型密封腔，2是密封活塞，3是管壁末端凸出，4是底座，5是底座凸出，6是夾持環(huán)，7是透水石，8是壓力表，9是加壓活塞，10是待測(cè)試樣。
取一直徑59cm厚5cm的圓形鋼板，側(cè)面繃一Y形密封圈，即可構(gòu)成一簡(jiǎn)單的密封活塞，當(dāng)然也可以購(gòu)買成品的密封活塞。在圓形鋼板上表面焊接一直徑20cm長(zhǎng)5cm的不銹鋼傳力柱。
在圓管上部?jī)?nèi)側(cè)車5cm螺距1mm的螺紋，另取直徑59cm長(zhǎng)10cm不銹鋼棒表面車5cm螺距1mm的螺紋，與圓管配套。不銹鋼棒向下驅(qū)動(dòng)可以用手往下擰，可以在不銹鋼棒中間車一小洞，傳力柱從洞中穿過(guò)置于壓力機(jī)下，待壓至所需壓力時(shí)，用螺栓將密封活塞固定，為了操作方便簡(jiǎn)單，最好配一小型電動(dòng)機(jī)使之驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀，由圓柱形密封腔、活塞、底座、夾持環(huán)和壓力表組成，其特征是圓柱型密封腔(1)，上面是可加壓的密封活塞(2)，其底部是開口，管壁末端沿管壁向外凸出(3)，底座(4)與密封腔管壁相應(yīng)處是凸出(5)，凹型夾持環(huán)(6)將兩處凸起密封夾持，底座中間嵌有與密封腔內(nèi)直徑相同的微孔板(7)，底座中間空心，微孔板部分座于底座，中間部份與外界相通，管壁底部有壓力表(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀，其特征是測(cè)試儀底座上的微孔板是透水石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀，其特征是圓柱型密封腔上可加壓的密封活塞是電動(dòng)式活塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀，其特征是該測(cè)試儀主要用于復(fù)合土工膜的抗?jié)B性能測(cè)試。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀，其特征是測(cè)試儀密封活塞上加壓部件是螺旋加壓活塞。
專利摘要本實(shí)用新型是一種防水卷材抗?jié)B性能測(cè)試儀。現(xiàn)有測(cè)試儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩、測(cè)量誤差大。本實(shí)用新型的測(cè)試儀器,通過(guò)密封活塞使圓柱形密封腔內(nèi)液體體積壓縮至一定壓力,記錄壓力表的壓力與時(shí)間關(guān)系,從而計(jì)算得水的滲漏量,得到待測(cè)樣品的抗?jié)B性能。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,操作方便,精確度高。
文檔編號(hào)G01N13/04GK2442261SQ0024906
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者夏啟星, 遲景魁, 孫秋菊, 王 琦 申請(qǐng)人:水利部上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院