透水系数试验装置

透水系数试验装置如图 A .1.1 所示。

1 —— 供水系统

2—— 圆筒的溢流口

3—— 水圆筒 ： 具有溢流口并能保持一定水位的圆筒

4—— 溢流水槽 ： 具有排水口并保持一定水位的水槽

5—— 水槽的溢流口

6—— 支架

7—— 试样

8—— 量筒

9—— 水位差

A .1.2 抽真空装置

能装下试样并保持 90KPa 以上真空度的试验装置。

A.1.3 测量器具

量具 ： 分度值为 0.1cm 的钢直尺及类似量具。

秒表 ： 精度为 1s 。

量筒 ： 容量为 2L ， 最小刻度为 1mL 。

温度计 ： 最小刻度为 0.5 ℃。

A.1.4 试验用水 本试验应使用无气水。可采用新制备的蒸馏水 ， 否则应在试验前对所用蒸馏水

进行排气处理 ( 将水装入盛水容器中 ， 使其置于抽真空装置中 ， 慢慢抽真空之 90kPa

的真空 ， 直至吸气瓶中无气泡冒出为止 ) ， 待用。试验时水温宜为 20 ± 3 ℃。

A.1 试样

分别在三块样品上制取三个直径为 100mm ， 高度为50mm试样厚度的圆柱体作为试样。

A.2 试验步骤

A.3.1 用钢直尺测量圆柱试样的直径 (D) 和厚度 (L) ， 分别测量两次 ， 取平均值 ， 精

确至 0.1cm ， 计算试样上的表面面积 (A) 。

A.3.2 将试样的四周用密封材料或其他方式密封好 ， 使其不漏水 ， 水仅从试样的上

下表面进行渗透。

A.3.3 待密封材料固化后 ， 将试样放入真空装置 ， 抽真空 90 至 ±1 kPa ， 并保持 30min 。

在保持真空的同时 ， 加入足够的水将试样覆盖并使水位高出试样 10cm ， 停止抽真

空 ， 浸泡 20min ， 将其取出 ， 装入透水系数试验装置 ， 将试件与透水圆筒联接密封

好。放入溢流水槽 ， 打开供水阀门 ， 使无气水进入容器中 ， 等溢流水槽的溢流孔有

水流出时 ， 调整进水量 ， 使透水圆筒保持一定的水位 ( 约 150mm) ， 待溢流水槽的溢

流口和透水圆筒的溢流口的流水量稳定后 ， 用量筒从出水口接水 ， 记录 5min 流出 的水量 (Q), 测量 3 次 ， 取平均值。

A.3.4 用钢直尺测量透水圆筒的水位与溢流水槽水位之差 (H), 精确至 0.1cm 。 用温度 计测量试验中溢流水槽中水的温度 (T) ， 精确至 0.5 ℃。

A.3 结果计算

透水系数按式 (A-1) 计算 ：

式中 ：

k _T —— 水温为 T ℃时试样的透水系数 ， 单位为厘米每秒 (cm/s) ；

Q —— 时间 ｔ 秒内的渗出水量 ， 单位为毫升 (mL) ；

L —— 试样的厚度 ， 单位为厘米 (cm) ；

A —— 试样的上表面积 ， 单位为平方厘米 (cm ² ) ；

H —— 水位差 ， 单位为厘米 (cm) ；

t —— 时间 ， 单位为秒 (s) 。

结果以 3 块试样的平均值表示 ， 计算精确至 1.0×10 ^{- 3} cm/s 。

本试验以 15 ℃水温为标准温度 ， 标准温度下的透水系数应按式 (A-2) 计算 ：

式中 ：

k ₁₅ —— 标准温度时试样的透水系数 (cm/s) ；

_T ——T ℃时水的动力粘滞系数 (kPa·s) ；

₁₅ ——15 ℃时水的动力粘滞系数 (kPa·s).

_T / ₁₅ —— 水的动力粘滞系数比。