T0586-2020水泥混凝土透水系數(shù)試驗方法

1目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了水泥混凝土透水系數(shù)的試驗方法。

本方法適用于測定多孔混凝土試件在層流條件下的透水系數(shù)。

2儀具與材料

2.1滲透儀：主要由水箱、試件套筒、套筒蓋、橡膠密封圈、微差壓計、秒表、多孔板、軟氣囊、真空泵、閥門、溫度計、天平、連接管組成（見圖T0586-1）。

出水管接真空泵測壓孔多孔板進水管多孔不銹鋼板不銹鋼圓筒測壓孔直徑10mm進水孔出水口接真空泵固定螺絲孔(元寶螺絲或蝶型)1#2#3#4#

2.2水箱：由有機玻璃制成，有利于觀察水面高度，便于控制。

2.3試件套筒：采用砂模鑄鐵整體鑄造而成，套筒內(nèi)徑為180mm。

2.6多孔板：支撐試件和減少進水水流。253

2.7軟氣囊：由軟橡膠制成的長筒空心氣囊，充氣后內(nèi)徑為150mm，外徑為182mm，長度為150mm。氣囊充氣后內(nèi)部可利用充氣產(chǎn)生的壓力來密封試件壁和試件套筒之間的孔隙，防止水通過。

2.8真空泵：在向試件套筒內(nèi)進放水之前要對其抽真空，減少孔隙中的封閉氣泡影響。

2.9溫度計：分度值為1℃。

2.10量筒：分度值為0.1mL。

2.11秒表：分度值為1s。

2.12連接管：連接管①用來連接水箱和試件套筒，采用管徑為20mm有機玻璃管；連接管②用來連接試件套筒和微差壓計，采用內(nèi)徑為10mm透明塑料管；連接管③用來連接試件套筒和真空泵，采用內(nèi)徑為10mm抽真空專用管。

3試驗步驟

3.1試驗前對試件兩端進行切割，使試件直徑為150mm，高度不小于150mm。

3.2檢查各種元件和儀器是否連接好，保證整個系統(tǒng)的密閉性。

3.3水箱注水到恒定位置并保持常水頭。

3.4把軟氣囊固定在試件套筒內(nèi)，放入試件，給軟氣囊充氣到一定氣壓，使軟氣囊與試件套筒壁緊密填充，然后把套筒蓋固定密封。

3.5關(guān)閉其他所有閥門，打開真空泵抽氣閥門，開動真空泵對套筒內(nèi)抽真空，抽真空至90kPa±1kPa，并保持30min。

3.6在保持抽真空的同時，打開進水閥門，試樣處在透水狀態(tài)，待試樣被水全部浸泡，且水位高出試樣5mm時，關(guān)閉抽氣閥門，停止抽真空。

3.7抽真空完畢后，打開出水閥門，等待幾分鐘，待水流穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)進水閥門，讀取并記錄差壓計讀數(shù)。

3.8用量筒從出水口接水，記錄時間內(nèi)，流出水量的體積Q，精確至0.1mL。

3.9重復(fù)3.7、3.8步驟共4次，讀取并記錄試驗數(shù)據(jù)。

3.10一組試驗完畢，取出試件，換上新的試件進行下一輪試驗。

4結(jié)果計算

透水系數(shù)，按式（T0586-1）計算：

Q.L

KT=------------????（T0586-1）

A.h.t

式中，KT——水溫T℃時的透水系數(shù)（cm/s）；

Q——時間t內(nèi)的滲出水量（mL3）；

L——測壓孔距（cm）；

A——試件的橫截面積（cm）；

h——平均水頭差（cm）；

t——透水時間（s）。

用式（T0586-2）將KT換算成K20。

?KT.nT

K20=---------（T0586-2）

n20

式中：K20——水溫20℃時的透水系數(shù)（cm/s）；

KT——水溫Ｔ℃時的透水系數(shù)（cm/s）；

ηT——水溫T℃時水的動力黏滯系數(shù)（kPa·s）；

η20——水溫20℃時水的動力黏滯系數(shù)（kPa·s）。

ηT及ηT/η20的常數(shù)值，可參見現(xiàn)行《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123）。

5試驗報告

試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）要求檢測的項目名稱、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；

（2）原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（3）試驗日期及時間；

（4）儀器設(shè)備的名稱、型號及編號；

（5）環(huán)境溫度和濕度；

（6）透水系數(shù)；

（7）要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

一般滲透儀其試件和套筒壁之間沒有有效的密封，大多采用蠟、乳膠和油泥等進行密封，水流總是沿著最大流量的方向流動，由于混凝土試件的外表面粗糙不平，與滲透儀的側(cè)壁無法充分接觸，導(dǎo)致水流從側(cè)縫中流過而嚴(yán)重影響所得數(shù)據(jù)的真實性。本方法采用軟橡膠制作的充氣軟氣囊來代替膨脹膠、密封膠或各種膠帶來填充側(cè)壁和試件之間的孔隙。用充氣軟氣囊裹住試件，再放入滲透儀，然后充氣，軟氣囊不但會填充側(cè)壁的孔隙，還會嵌入試件外壁的孔隙，解決側(cè)漏問題。

測壓管的橫截面大小直接影響滲透儀內(nèi)部水流的分布情況和測量精度。如果橫截面面積過大，會使試件內(nèi)部的水流形成渦流，影響流體場分布；橫截面過小，會使測壓管產(chǎn)生毛細(xì)管效應(yīng)，影響試驗結(jié)果。經(jīng)反復(fù)試驗表明測壓管橫截面直徑為1cm為宜。盡量采用透明的軟管，以便直接觀察測壓管內(nèi)部有無氣泡。

微差壓計一般為傾斜的玻璃管，有時水頭差僅有1～3mm，此時很難用眼睛準(zhǔn)確讀數(shù)。因此可以使用差壓變送器，將壓差轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，一般選用的差壓計的精度約為0.1mm。