CN110320156A - 一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，S1.制作测试用第一层喷射混凝土、喷射砂浆及喷涂防水、第二层喷射混凝土，使喷射混凝土与喷涂防水密贴在一起；S2.用电钻在第二层喷射混凝土中进行钻孔；S3.将内膨胀螺栓敲入钻孔内；S4.以内膨胀螺栓为圆心，采用水钻进行钻孔；S5.将拉拔仪器的螺杆拧入内膨胀螺栓；S6.用拉拔仪器对螺杆缓慢增大拉力，直至第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开，记录施加拉力F以及断面面积S，并获得粘结强度。本发明能够准确评价出喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结情况，与常规检测方法比，不需要水钻取芯然后敲击取下芯样，再对芯样进行切割，然后进行粘结强度测试，减少扰动对粘结强度的影响。

Description

一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法
技术领域
本发明属于隧道粘接强度测试领域，具体涉及一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法。
背景技术
传统隧道多采用土工布+防水板的形式进行防水，但是防水板存在接茬不严、铺设工艺有缺陷及焊接污染等问题，凿除隧道渗漏。硬岩防水型单层衬砌不断在进步，逐步采用喷涂防水材料替代土工布+防水板的防水结构，在单层衬砌施工过程中，先喷射第一层混凝土，然后喷射砂浆及喷涂防水(材料)，最后进行喷射第二层喷射混凝土。喷涂防水材料位于两层喷射混凝土之间，考虑两层喷射混凝土与喷涂防水需要共同受力，需要对喷射混凝土与喷涂防水之间的粘接强度进行测试。
而目前存在评价喷射混凝土与喷涂防水粘接强度模糊笼统而造成的粘接性能评价不准确的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，包括如下步骤：
S1.制作测试用第一层喷射混凝土、喷射砂浆及喷涂防水、第二层喷射混凝土，使喷射混凝土与喷涂防水密贴在一起；
S2.用电钻在第二层喷射混凝土厚度范围进行钻孔；
S3.钻孔完成后，将内膨胀螺栓敲入钻孔内；
S4.以内膨胀螺栓为圆心，采用水钻进行钻孔；
S5.测试前，将拉拔仪器的螺杆拧入内膨胀螺栓；
S6.用拉拔仪器对螺杆缓慢增大拉力，直至第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开，记录施加拉力F以及断面面积S，并获得粘结强度。
采用内膨胀螺栓测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，是通过测量第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结强度，反映喷射混凝土与喷涂防水整体受力的效果，即通过内膨胀螺栓的膨胀，使得螺栓与第一层喷射混凝土贴合更紧密，便于实现内膨胀螺栓与第二层喷射混凝土之间的膨胀力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力，从而实现喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的测试。
优选的，在所述S2中，在用电钻进行钻孔前，第二层喷射混凝土养护需达到设计强度。为了更好的反映正常状态下，第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结强度，若在用电钻进行钻孔前，第二层喷射混凝土养护未达到设计强度，则会出现测量的第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结强度偏低。
优选的，在所述S2中，所述电钻的钻杆直径为16mm，钻孔深度48-52mm，且钻孔深度不超过喷涂防水层。钻孔深度不超过喷涂防水层，即防止喷涂防水层破坏，影响后期对粘结强度测量。
优选的，在所述S2中，钻孔时，隧道侧墙及拱部至少3个，隧道纵向间距为1～10m。
优选的，在所述S3中，所述内膨胀螺栓面与第二层喷射混凝土面齐平，且所述内膨胀螺栓与第二层喷射混凝土之间的膨胀力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力。若内膨胀螺栓面与第二层喷射混凝土面不齐平，需要对第二层喷射混凝土基面进行处理，使第二层喷砼面表面基本平顺，平整度要求为D/L<1/6(其中L-喷射混凝土相邻两凸面间距离，D-喷射混凝土相邻两凸面间下凹的深度)。
优选的，在所述S4中，水钻直径为100mm，水钻的深度超过喷射砂浆28-31mm。若水钻的深度过小，在施加拉力的过程中容易导致喷射砂浆与第一层喷射混凝土断开；若水钻的深度过大，水钻钻孔时间过长，会增大钻孔对粘结强度的影响。
优选的，在所述S5中，所述螺杆与内膨胀螺栓的咬合力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力。只有将螺杆与内膨胀螺栓的咬合力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力才能测得出第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结强度，否则，在第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水分离前，螺杆与内膨胀螺栓已脱离。
优选的，在所述S6中，用拉拔仪器对拉杆施加拉力，以每秒20N～40N的速度缓慢加力直到第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开。
优选的，所述拉拔仪器采用HCTC-10涂层附着力检测仪。
本发明的有益效果是：
1.本测试方法能够准确评价出喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结情况，与常规检测方法对比，不需要水钻取芯然后敲击取下芯样，再对芯样进行切割，然后进行粘结强度测试，减少扰动对粘结强度的影响。
2.测试方法不需要提前预埋内膨胀螺栓，若喷射混凝土施工时预埋内膨胀螺栓较为困难，需要采用钢筋或其他材料进行固定内膨胀螺栓，同时喷射混凝土施工时容易造成对预埋内膨胀螺栓的影响，是内膨胀螺栓位置或角度发生变化，从而影响测试结果。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明中测试样本结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，包括如下步骤：
S1.在施工现场进行试验，制作测试用第一层喷射混凝土、喷射砂浆及喷涂防水、第二层喷射混凝土，使喷射混凝土与喷涂防水密贴在一起；
S2.用电钻在第二层喷射混凝土厚度范围进行钻孔，而在用电钻进行钻孔前，第二层喷射混凝土养护需达到设计强度；具体的，电钻的钻杆直径为16mm，钻孔深度50mm，且钻孔深度不超过喷涂防水层；钻孔时，隧道侧墙及拱部3个，隧道纵向间距为5m。
S3.钻孔完成后，将内膨胀螺栓敲入钻孔内，其中，内膨胀螺栓面与第二层喷射混凝土面齐平，且所述内膨胀螺栓与第二层喷射混凝土之间的膨胀力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力；
S4.以内膨胀螺栓为圆心，采用水钻进行钻孔，其中，水钻直径为100mm，水钻的深度超过喷射砂浆30mm；
S5.测试前，将拉拔仪器的螺杆拧入内膨胀螺栓，螺杆与内膨胀螺栓的咬合力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力；
S6.采用HCTC-10涂层附着力检测仪对拉杆施加拉力，以每秒30N的速度缓慢加力直到第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开，记录施加拉力F以及断面面积S，并获得粘结强度。
试样粘结强度按下式计算：
式中Ri——第i个试样粘结强度(MPa)，精确到0.1MPa。
Fi——第i个试样粘结力(kN)，精确到0.01KN。
Si——第i个试样断面面积(mm2)，精确到1mm2。
每组试样平均粘结强度应按下式计算：
式中Rm——每组试样平均粘结强度(MPa)，精确到0.1MPa。
其中三个试件的最小值不得小于设计值的75％。三个计算值中的最大值或最小值与中间测量值之差大于中间值的15％时，取中间值作为该组试件的试验值；二者与中间值之差均大于中间值的15％时，该组试件的试验结果无效。
以青岛市地铁1号线西镇站为依托，进行现场喷射第一层混凝土、喷射砂浆及喷涂防水、喷射第二层混凝土，取三个钻孔点，然后进行了粘接强度的测试，测试拉力F分别为8.30KN、8.27KN、7.24KN。经过计算粘结强度R分别为1.06MPa、1.05MPa、0.92MPa。平均粘接强度Rm＝1.01MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：
S1.制作测试用第一层喷射混凝土、喷射砂浆及喷涂防水、第二层喷射混凝土，使喷射混凝土与喷涂防水密贴在一起；
S2.用电钻在第二层喷射混凝土厚度范围进行钻孔；
S3.钻孔完成后，将内膨胀螺栓敲入钻孔内；
S4.以内膨胀螺栓为圆心，采用水钻进行钻孔；
S5.测试前，将拉拔仪器的螺杆拧入内膨胀螺栓；
S6.用拉拔仪器对螺杆缓慢增大拉力，直至第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开，记录施加拉力F以及断面面积S，并获得粘结强度。
2.根据权利要求1所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S2中，在用电钻进行钻孔前，第二层喷射混凝土养护需达到设计强度。
3.根据权利要求1或2所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S2中，所述电钻的钻杆直径为16mm，钻孔深度48-52mm，且钻孔深度不超过喷涂防水层。
4.根据权利要求1或2所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S2中，钻孔时，隧道侧墙及拱部至少3个，隧道纵向间距为1～10m。
5.根据权利要求1述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S3中，所述内膨胀螺栓面与第二层喷射混凝土面齐平，且所述内膨胀螺栓与第二层喷射混凝土之间的膨胀力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力。
6.根据权利要求1所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S4中，水钻直径为100mm，水钻的深度超过喷射砂浆28-31mm。
7.根据权利要求1所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S5中，所述螺杆与内膨胀螺栓的咬合力大于两层喷射混凝土与喷涂防水之间的粘结力。
8.根据权利要求1所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：在所述S6中，用拉拔仪器对拉杆施加拉力，以每秒20N～40N的速度缓慢加力直到第一层喷射混凝土或第二层喷射混凝土与喷涂防水断开。
9.根据权利要求8所述的一种测试喷射混凝土与喷涂防水粘接强度的方法，其特征在于：所述拉拔仪器采用HCTC-10涂层附着力检测仪。
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