专利名称：一种防水卷材抗渗性能测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于防水卷材抗渗性能测试的仪器。
防水卷材抗渗性能的测试国内已有国家标准GB/T17642-1998，水利部也颁布了部级标准SL/T235-1999，而国外尚无此项标准，但是目前尚无完善成熟的检测方法和仪器，其关键之处是无法测得比较准确的渗流量(见“土工布及其有关产品前列国家标准宣贯教材”)。南京水科院的抗渗仪(见SL/T235-1999“土工布及其有关产品测试手册”)，其用空压机作为加压设备，测量渗流管是一大一小两量管，该种仪器由于管路等因素的影响，对操作要求很高，且很容易造成人为误差。
本实用新型的目的是设计一种结构简易、操作方便、精度提高的防水卷材抗渗性能测试仪。
本实用新型的抗渗仪由密封腔、活塞、底座、夹持环和压力表组成。圆柱型的密封腔上、下开口，上面装有密封活塞用于加压，下面与底座用夹持环夹持试样密封，其内装有水。密封腔管壁末端向外有凸边，底座与密封腔管壁相应处也有凸出。凹型夹持环将两处凸起密封夹持，待测样品平夹在其中测试。由于本实用新型利用水的体积变化与压力变化的关系这一特性，因此测试介质是水，用加压水通过待测样品来测试样品的抗渗性，因此底座上必须有渗水结构，本实用新型底座中间嵌有一微孔板，底座中间是空心，微孔板部份座于底座固定，中间部份透过底座中间空心部分，可直接向外渗水。为检测水压，在密封腔管壁底部装有高精度压力表。
本仪器底座上的微孔板可以是用透水石制作，成本低，材料易得。
本实用新型的加压密封活塞在向密封腔内水加压时可用电动式活塞，这样测试操作既简单又精确。
本实用新型的测量仪可用于防水卷材抗渗性能测试，主要用于复合土工膜的抗渗性能测试。
本仪器压缩液体方能测试，加压部件可用螺旋加压活塞实现，即在密封腔与加压活塞之间螺旋固定，加压时拧下螺旋推动密封活塞使液体压缩。
用本实用新型仪器，测试过程如下I 抗渗系数1 装好试样，加好脱气纯净水；2 运动密封活塞，加压至所需压力，(比试验压方大0.01MPa)观察仪器是否有渗水情况，若无，表明状况良好；3 记录P+0.01～P-0.01间压力与时间，绘P～t曲线，取压力P时曲线斜率(dP/dt)为压力下降速率；4 擦干仪器周围水份，倒出容器内水，用量筒或其他方法取得体积V；5 计算抗渗系数依据水力学公式及抗渗系数k计算公式βp=dV/Vdp⇒dV=-βP·dp·V]]>k＝Q·T/(t·A·Δp)Q-渗水量；t-渗水时间；T厚度；A面积；P压差；βP水的体积压缩系数，20℃取4.85×10-10m2/N，其它温度的体积压缩系数可以查表得到；用dV/dt代换Q/t得k=dVdt·TA·P,]]>则可得k=βP·dP·Vdt·TA·P]]>k=βP·dPdt·V·TA·P]]>dP/dt可从曲线上查得，MPa/s；V量筒量出，密封腔内水体积，cm3(试验结束后，10ml)；A有效渗流面积，cm2，为固定值；T土工膜厚度cm，测厚仪测得；P压差cm(可用1kPa＝10cm水柱折算)，规定某压力差P；这样，渗透系数很容易取得，其精度完全符合国标及水利部检测标准中规定。II耐静水压值1.夹好土工膜，使水力压差达0.1MPa，如可估计出样品耐静水压的一般范围，可直接将水力压差加到该范围下限；2.观察2小时，如压力表中压力未出现快速下降，(即使2小时内下降0.05MPa，也不算破，只是正常的渗流)；3.以0.1～0.2MPa为级差逐渐增加压力，每级均保持2小时，直至压力快速下降，并可见土工膜下侧有水，则表明已被水压刺破，取其前一级之值作为耐静水压值；4.重复三次，取最小值作为耐静水压值。
在夹持复合土工膜部位放置压力表，根据压力值下降计算渗水量。加压方式则摒弃空压机，直接在密封的脱气水上利用密封活塞的作用，使水体压缩而提高压力。这种测量渗流量的方法可以大大提高测量精度。其精度与压力表精度成正比，如普通的精度为0.005MPa的压力表，其渗水量精度则可达到2.5×10-3ml，是现有技术的精度0.01ml的4倍；这样的加压方式简便，不需要空压机等另外加压设备，节省了制造成本。因此本实用新型仪器结构简单，测试操作方便，测试精度提高，为完善标准测量提供了经济实用的测量仪器。


图1是本实用新型测试仪的剖示图。其中1是圆柱型密封腔，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是夹持环，7是透水石，8是压力表，9是加压活塞，10是待测试样。
取一直径59cm厚5cm的圆形钢板，侧面绷一Y形密封圈，即可构成一简单的密封活塞，当然也可以购买成品的密封活塞。在圆形钢板上表面焊接一直径20cm长5cm的不锈钢传力柱。
在圆管上部内侧车5cm螺距1mm的螺纹，另取直径59cm长10cm不锈钢棒表面车5cm螺距1mm的螺纹，与圆管配套。不锈钢棒向下驱动可以用手往下拧，可以在不锈钢棒中间车一小洞，传力柱从洞中穿过置于压力机下，待压至所需压力时，用螺栓将密封活塞固定，为了操作方便简单，最好配一小型电动机使之驱动。
权利要求1.一种防水卷材抗渗性能测试仪，由圆柱形密封腔、活塞、底座、夹持环和压力表组成，其特征是圆柱型密封腔(1)，上面是可加压的密封活塞(2)，其底部是开口，管壁末端沿管壁向外凸出(3)，底座(4)与密封腔管壁相应处是凸出(5)，凹型夹持环(6)将两处凸起密封夹持，底座中间嵌有与密封腔内直径相同的微孔板(7)，底座中间空心，微孔板部分座于底座，中间部份与外界相通，管壁底部有压力表(8)。
2.根据权利要求1所述的防水卷材抗渗性能测试仪，其特征是测试仪底座上的微孔板是透水石。
3.根据权利要求1所述的防水卷材抗渗性能测试仪，其特征是圆柱型密封腔上可加压的密封活塞是电动式活塞。
4.根据权利要求1所述的防水卷材抗渗性能测试仪，其特征是该测试仪主要用于复合土工膜的抗渗性能测试。
5.根据权利要求1所述的防水卷材抗渗性能测试仪，其特征是测试仪密封活塞上加压部件是螺旋加压活塞。
专利摘要本实用新型是一种防水卷材抗渗性能测试仪。现有测试仪器结构复杂、操作麻烦、测量误差大。本实用新型的测试仪器,通过密封活塞使圆柱形密封腔内液体体积压缩至一定压力,记录压力表的压力与时间关系,从而计算得水的渗漏量,得到待测样品的抗渗性能。该仪器结构简单,成本低,操作方便,精确度高。
文档编号G01N13/04GK2442261SQ0024906
公开日2001年8月8日 申请日期2000年9月1日 优先权日2000年9月1日
发明者夏启星, 迟景魁, 孙秋菊, 王 琦 申请人:水利部上海勘测设计研究院