本發明是為了解決現有測試系統難以實現對混凝土施加持續荷載和毛細吸水的耦合作用過程。本發明公開了一種持續荷載作用下混凝土表面毛細吸水率的測試裝置及其測試方法。測試裝置包括供水單元、水平觀測單元、中空試件單元和鋼板。測試方法包括密封中空試件上下兩端,與供水單元水管和觀測單元連接并密封固定處理;調節觀測管水平后施加持續荷載并注水;記錄觀測管內水柱位置初始值及隨時間的變化。該方法操作簡單、裝置構造巧妙,實現了持續荷載作用下混凝土累積吸水過程的實時、連續地精確測量,基于規定時間和荷載作用下測量得到的累積毛細吸水曲線,可開展混凝土材料在持續荷載作用下的毛細吸水率測試研究及實際工程結構的耐久性評估。