專利名稱：一種防水卷材抗滲性能測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于防水卷材抗滲性能測試的儀器。
防水卷材抗滲性能的測試國內已有國家標準GB/T17642-1998，水利部也頒布了部級標準SL/T235-1999，而國外尚無此項標準，但是目前尚無完善成熟的檢測方法和儀器，其關鍵之處是無法測得比較準確的滲流量(見“土工布及其有關產品前列國家標準宣貫教材”)。南京水科院的抗滲儀(見SL/T235-1999“土工布及其有關產品測試手冊”)，其用空壓機作為加壓設備，測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，對操作要求很高，且很容易造成人為誤差。
本實用新型的目的是設計一種結構簡易、操作方便、精度提高的防水卷材抗滲性能測試儀。
本實用新型的抗滲儀由密封腔、活塞、底座、夾持環和壓力表組成。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夾持試樣密封，其內裝有水。密封腔管壁末端向外有凸邊，底座與密封腔管壁相應處也有凸出。凹型夾持環將兩處凸起密封夾持，待測樣品平夾在其中測試。由于本實用新型利用水的體積變化與壓力變化的關系這一特性，因此測試介質是水，用加壓水通過待測樣品來測試樣品的抗滲性，因此底座上必須有滲水結構，本實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，中間部份透過底座中間空心部分，可直接向外滲水。為檢測水壓，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。
本實用新型的加壓密封活塞在向密封腔內水加壓時可用電動式活塞，這樣測試操作既簡單又精確。
本實用新型的測量儀可用于防水卷材抗滲性能測試，主要用于復合土工膜的抗滲性能測試。
本儀器壓縮液體方能測試，加壓部件可用螺旋加壓活塞實現，即在密封腔與加壓活塞之間螺旋固定，加壓時擰下螺旋推動密封活塞使液體壓縮。
用本實用新型儀器，測試過程如下I 抗滲系數1 裝好試樣，加好脫氣純凈水；2 運動密封活塞，加壓至所需壓力，(比試驗壓方大0.01MPa)觀察儀器是否有滲水情況，若無，表明狀況良好；3 記錄P+0.01～P-0.01間壓力與時間，繪P～t曲線，取壓力P時曲線斜率(dP/dt)為壓力下降速率；4 擦干儀器周圍水份，倒出容器內水，用量筒或其他方法取得體積V；5 計算抗滲系數依據水力學公式及抗滲系數k計算公式βp=dV/Vdp⇒dV=-βP·dp·V]]>k＝Q·T/(t·A·Δp)Q-滲水量；t-滲水時間；T厚度；A面積；P壓差；βP水的體積壓縮系數，20℃取4.85×10-10m2/N，其它溫度的體積壓縮系數可以查表得到；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，密封腔內水體積，cm3(試驗結束后，10ml)；A有效滲流面積，cm2，為固定值；T土工膜厚度cm，測厚儀測得；P壓差cm(可用1kPa＝10cm水柱折算)，規定某壓力差P；這樣，滲透系數很容易取得，其精度完全符合國標及水利部檢測標準中規定。II耐靜水壓值1.夾好土工膜，使水力壓差達0.1MPa，如可估計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，如壓力表中壓力未出現快速下降，(即使2小時內下降0.05MPa，也不算破，只是正常的滲流)；3.以0.1～0.2MPa為級差逐漸增加壓力，每級均保持2小時，直至壓力快速下降，并可見土工膜下側有水，則表明已被水壓刺破，取其前一級之值作為耐靜水壓值；4.重復三次，取最小值作為耐靜水壓值。
在夾持復合土工膜部位放置壓力表，根據壓力值下降計算滲水量。加壓方式則摒棄空壓機，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。這種測量滲流量的方法可以大大提高測量精度。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到2.5×10-3ml，是現有技術的精度0.01ml的4倍；這樣的加壓方式簡便，不需要空壓機等另外加壓設備，節省了制造成本。因此本實用新型儀器結構簡單，測試操作方便，測試精度提高，為完善標準測量提供了經濟實用的測量儀器。


圖1是本實用新型測試儀的剖示圖。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，7是透水石，8是壓力表，9是加壓活塞，10是待測試樣。
取一直徑59cm厚5cm的圓形鋼板，側面繃一Y形密封圈，即可構成一簡單的密封活塞，當然也可以購買成品的密封活塞。在圓形鋼板上表面焊接一直徑20cm長5cm的不銹鋼傳力柱。
在圓管上部內側車5cm螺距1mm的螺紋，另取直徑59cm長10cm不銹鋼棒表面車5cm螺距1mm的螺紋，與圓管配套。不銹鋼棒向下驅動可以用手往下擰，可以在不銹鋼棒中間車一小洞，傳力柱從洞中穿過置于壓力機下，待壓至所需壓力時，用螺栓將密封活塞固定，為了操作方便簡單，最好配一小型電動機使之驅動。
權利要求1.一種防水卷材抗滲性能測試儀，由圓柱形密封腔、活塞、底座、夾持環和壓力表組成，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)與密封腔管壁相應處是凸出(5)，凹型夾持環(6)將兩處凸起密封夾持，底座中間嵌有與密封腔內直徑相同的微孔板(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.根據權利要求1所述的防水卷材抗滲性能測試儀，其特征是測試儀底座上的微孔板是透水石。
3.根據權利要求1所述的防水卷材抗滲性能測試儀，其特征是圓柱型密封腔上可加壓的密封活塞是電動式活塞。
4.根據權利要求1所述的防水卷材抗滲性能測試儀，其特征是該測試儀主要用于復合土工膜的抗滲性能測試。
5.根據權利要求1所述的防水卷材抗滲性能測試儀，其特征是測試儀密封活塞上加壓部件是螺旋加壓活塞。
專利摘要本實用新型是一種防水卷材抗滲性能測試儀。現有測試儀器結構復雜、操作麻煩、測量誤差大。本實用新型的測試儀器,通過密封活塞使圓柱形密封腔內液體體積壓縮至一定壓力,記錄壓力表的壓力與時間關系,從而計算得水的滲漏量,得到待測樣品的抗滲性能。該儀器結構簡單,成本低,操作方便,精確度高。
文檔編號G01N13/04GK2442261SQ0024906
公開日2001年8月8日 申請日期2000年9月1日 優先權日2000年9月1日
發明者夏啟星, 遲景魁, 孫秋菊, 王 琦 申請人:水利部上海勘測設計研究院