CN204461961U - 一种无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置，用于对新旧混凝土接缝部位试块进行抗水渗透性能测试，具有用于放置新旧混凝土接缝抗渗试块5的双层方筒4，方筒的底部密封，方筒的上口具有外凸缘14，方筒下部设置有具有中间开口10的内凸缘9，内凸缘将方筒分隔为试块舱6和进水舱13两部分；内凸缘上设置有弹性密封垫圈8；左盖板1和右盖板2由紧固螺栓3压紧固定在方筒的外凸缘上；方筒下部的进水舱连接水压装置11及进水，并连接水压表12；左盖板和右盖板之间根据混凝土接缝的形状和区域设置有便于观察渗水情况的观察口。本实用新型能实现在无侧向约束力作用下新旧混凝土接缝部位的抗水渗透性能试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对由于修建间隔而导致存在新、旧混凝土结构接缝部位抗水渗透性能的试验装置。
背景技术
在土建行业中，存在着由于修建间隔时间而造成混凝土结构中存在接缝的部位，如地下室的混凝土接缝及后浇带、采用叠合墙结构型式的地铁车站结构、装配式地下结构的接头部位、地下通道的混凝土接茬部位、其他工程结构的后期修补部位等。当这些工程结构位于地下水位线以下时，在运营使用阶段这些接缝部位往往是渗漏较为集中的位置，对后期的结构使用、混凝土的耐久性等造成了较大影响，也会造成一定的损失，严重时甚至会造成工程报废。
由于目前地下工程中防水层的施工质量受到较多因素的影响而难以保证完全的防水效果，因此针对这些新旧混凝土接缝部位抗渗性能的改善和提高也陆续提出了一些防水措施，如专利1(公开号CN2801916Y，公开日2006.08.02)、专利2(公开号CN201908363U、公开日2011.07.27)、专利3(公开号CN202787526U、公开日2013.03.13)、专利4(公开号CN201110154743、公开日2011.11.23)等，通过增加接缝的防水构造型式、提高新旧混凝土粘接性能、改变接缝部位的形状等方法对其抗渗性能进行加强。但是，目前对于混凝土抗渗性能的测试，主要是依据《GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(实施日期：2010年7月1日，第6章抗水渗透试验)采用一次性整体浇筑的圆台状混凝土试块(上小下大)对其抗渗性能进行测试，并未涉及新旧混凝土接缝部位的抗渗性能试验方法及装置，无法对这类部位的防水 措施的效果进行检验。其他一些公开的文献，如专利5(公开号CN102608014A，公开日2012.07.25)、专利6(公开号CN101806702B、公开日2011.04.27)、专利6(公开号CN201120371533、公开日2012.05.23)等，也是针对混凝土试块的整体抗渗性能进行检测，未涉及存在接缝的混凝土结构部位的抗渗检测。
许宏发等人公开的文献(《混凝土接缝抗渗试验方法研究》，《四川大学学报(工程科学版)》，第42卷第4期，第7-12页，2010年7月)，提出了一种利用现有混凝土抗渗试验装置改进后的混凝土接缝抗渗试验方法。在该方法中，圆台型的混凝土接缝抗渗试块采用2次浇筑的方式制作，混凝土的接缝形式考虑了梯形和弧形两种，之后用常规的混凝土抗渗仪(如《GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》所述)从混凝土试块的底部加水压进行抗渗试验。采用这种方法存在的主要问题为：为防止混凝土试块被水压顶出脱落，混凝土抗渗仪上的钢套筒为圆台型(上小下大)，因此在安装混凝土抗渗试块及从底部加水压过程中会使得混凝土抗渗试块与钢套筒之间形成一个环箍约束作用，增加新、旧混凝土之间的挤压力，造成接缝不同程度的闭合，而不能反映接缝部位在实际工作状态下的抗渗能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种对混凝土结构接缝部位进行抗水渗透性能的试验装置，消除混凝土抗渗仪钢套筒对混凝土试块的环箍约束作用，能在更接近实际工作环境的条件下对新旧混凝土接缝部位的抗水渗透性能进行测试，为该类工程结构的设计与施工提供更为准确的依据，减少后期运营阶段出现的渗漏。
为实现实用新型目的，本实用新型所采取的技术方案是：
一种无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置，用于对新旧混凝土 接缝部位试块进行抗水渗透性能测试。具有用于放置新旧混凝土接缝抗渗试块5的双层方筒4，方筒的底部密封，方筒的上口具有外凸缘14，方筒下部设置有具有中间开口10的内凸缘9，内凸缘将方筒分隔为试块舱6和进水舱13两部分；内凸缘9上设置有弹性密封垫圈8；左盖板1和右盖板2由紧固螺栓3压紧固定在方筒的外凸缘上；方筒下部的进水舱13连接水压装置11及进水，并连接水压表12；左盖板和右盖板之间根据混凝土接缝的形状和区域设置有便于观察渗水情况的观察口。
所述左盖板1和右盖板2构成一整体式盖板，其上根据混凝土接缝的形状和区域对应开设观察孔观察口。
所述方筒两侧或四周侧壁开孔，减少或消除方筒4侧壁对混凝土抗渗试块的侧向约束力
采用上述结构的试验装置，在具有试块舱6和进水舱13两部分的双层方筒中安装由新混凝土和旧混凝土的构成的抗渗试块5，对新旧混凝土接缝7施加水压；方筒的内侧尺寸与混凝土抗渗试块相适应，以消除试验过程中混凝土试块四周的侧向约束力的影响；混凝土抗渗试块由顶部左盖板1和右盖板2经紧固螺栓3压紧固定，并通过左盖板和右盖板的压紧作用使得混凝土抗渗试块底部的弹性密封垫圈8形成挤压变形密封限制进水舱13中压力水从试块底部侧边流出；进水舱13的压力水由中间开口10压入试块舱中抗渗试块接缝部位7；方筒下部的进水舱处连接水压装置11及进水，并连接水压表；试验者通过盖板上的观察口观察渗水情况，当接缝部位在顶部出现渗水时停止试验，记录试验过程中的最大水压值。
具体实验时，将新旧混凝土抗渗试块(通常尺寸为15cm×15cm×15cm，但不限于此)放置于一个与之尺寸相适应(略大于试块尺寸)的双层方筒上部空 间内，方筒上层内侧事先涂刷润滑剂以消除侧边对试块的约束；盖板分为左右两块，均用紧固螺栓与方筒顶部外缘紧密连接以固定试块；两块盖板拼接处沿混凝土接缝部位留出一定空隙及开口部位，用于观察渗透试验结果；方筒下层为进水舱，连接水压供给装置及水压表；方筒的上下层之间开方形口，使进水舱内的水通过此部位作用在混凝土接缝部位；为防止水从试块侧边渗出，在混凝土抗渗试块底部与方筒接触部位设置一层一定厚度的硅橡胶类弹性密封垫圈(尺寸与方筒内部上下层之间内凸缘形状相符)，通过顶盖的紧固作用使得混凝土试块紧密压缩密封垫圈形成闭水环，保证渗水作用部位在混凝土接缝处且不从试块底部侧边流出。
当需要多个混凝土抗渗试块同时进行试验时，可将多个相同装置并联，采用相同的水压供给装置供水，以保持同样的水压和作用时间。此方案适用于新旧混凝土接缝处无侧向约束力条件下的抗水渗透性能试验。
可在方筒两侧或四周侧壁开孔，减少或消除方筒4侧壁对混凝土抗渗试块的侧向约束力。
本实用新型的有益效果是，可以在对新旧混凝土接缝部位进行抗水渗透试验时，消除混凝土抗渗仪钢套筒的环箍约束作用，实现无外力作用在接缝部位时的抗渗性能测试。
注：本实用新型受到国家自然科学基金青年基金项目(项目编号51108385)、国家自然科学基金面上项目(项目编号51178401)的资助，在此表示感谢。
附图说明
图1是本实用新型无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的A-A断面图。
图中：1.左盖板，2.右盖板，3.紧固螺栓，4.方筒，5.新旧混凝土抗渗试块，6.试块舱，7.新旧混凝土接缝，8.弹性密封垫圈，9.内凸缘，10.内凸缘中间开口，11.进水口及水压装置，12.水压表，13.进水舱，14.外凸缘。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进一步说明。
实施例
如图1-图3所示，本实用新型的具体实施方式为，可以实现新旧混凝土接缝无侧向约束力状态下的抗水渗透性能试验，其实施步骤如下：
(1)在混凝土立方体试模中制作半个混凝土试块模拟旧浇混凝土，脱模后对其表面7进行处理，之后养护28d；
(2)将旧混凝土试块装入混凝土立方体试模，新旧混凝土接缝界面7朝上，上部浇筑混凝土模拟新浇混凝土，形成完整的混凝土接缝抗渗试块5，脱模后养护28d；
(3)将本实用新型技术方案所述的试验装置连接好水压装置11和水压表12，并安装好弹性密封垫圈8，底部进水舱13中注满水；
(4)将混凝土接缝抗渗试块装入方筒4中(方筒4内壁涂刷润滑剂)，盖上左盖板1和右盖板2并上紧紧固螺栓3；
(5)由水压装置11施加渗透水压，测试混凝土接缝处的抗水渗透性能，当接缝部位在顶部出现渗水时停止试验，记录试验过程中的最大水压值。
采用本例的试验装置和步骤，对混凝土接缝界面7采取了钢丝刷处理浮浆、表面凿毛并清洗、凿毛并涂刷混凝土界面剂等三种方式的处理，各类混凝土接缝抗渗试块的试验结果如下表所示。
| 序号 | 接缝界面处理方式 | 渗水水压/MPa |
| 1 | 钢丝刷处理浮浆 | 0.20 |
| 2 | 表面凿毛并清洗 | 0.30 |
| 3 | 表面凿毛并涂刷界面剂 | 0.50 |
从表中的测试结果可知，新旧混凝土界面7的处理方式不同，其抗渗能力有一定差别，采用本实用新型技术方案能测试出不同界面处理方式下无侧向约束力新旧混凝土接缝处的抗渗能力区别。
Claims (3)
1.一种无侧向外加约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置，用于对新旧混凝土接缝部位试块进行抗水渗透性能测试，其特征在于，具有用于放置新旧混凝土接缝抗渗试块(5)的双层方筒(4)，方筒的底部密封，方筒的上口具有外凸缘(14)，方筒下部设置有具有中间开口(10)的内凸缘(9)，内凸缘将方筒分隔为试块舱(6)和进水舱(13)两部分；内凸缘上设置有弹性密封垫圈(8)；左盖板(1)和右盖板(2)由紧固螺栓(3)压紧固定在方筒的外凸缘上；方筒下部的进水舱(13)连接水压装置(11)及进水，并连接水压表(12)；左盖板(1)和右盖板(2)之间根据混凝土接缝的形状和区域设置有便于观察渗水情况的观察口。
2.根据权利要求1所述的无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置，其特征在于，左盖板(1)和右盖板(2)构成一整体式盖板，其上根据混凝土接缝的形状和区域对应开设观察口。
3.根据权利要求1所述的无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置，其特征在于，方筒两侧或四周侧壁开孔，减少或消除方筒(4)侧壁对混凝土抗渗试块的侧向约束力。
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| CN104458531A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-25 | 西南交通大学 | 一种无侧向约束力混凝土接缝抗水渗透性能的试验装置及方法 |
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