CN212228688U - 一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水工建筑物防渗技术领域，具体公开一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置。所述测试装置包括压力罐、加压供水设备、两个试块、固定试块专用模具、两个封头、土工膜、两个压板；所述试块呈长方体形，所述封头呈L形。有益效果：（1）、本测试装置可以填入不同的填缝材料；（2）、本测试装置可以配置不同尺寸规格的封头，封头的宽度等于填缝材料测试时的宽度，封头竖边的顶部与横边顶部之间的距离等于填缝材料测试时的深度，因此，可以填入不同宽度和深度的填缝材料，进行逐级加压模拟现场试验；（3）、本测试装置为水利工程建设设计、施工和维护提供科学依据，为研究开发高性能水工建筑物专用填缝材料提供手段。

Description

一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置

技术领域

本实用新型属于水工建筑物防渗技术领域，具体涉及一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置。

背景技术

水工建筑物大都需要设置伸缩缝，如果防渗方法不当，伸缩缝处很容易出现渗漏现象。水利工程设计施工时，需要采取有效的止水措施。常用的方法有埋设止水带止水、表面填缝止水，或者是两种相结合，实施多道止水。

目前止水带设计与施工技术相对比较成熟，而看似简单的填缝止水技术往往被忽视。水工建筑物在施工和运行中，填缝止水材料容易破坏，止水失效，造成渗漏，危及建筑物安全。

混凝土面板伸缩缝进行填缝时，首先要考虑填缝材料能否满足水压力作用下材料的耐水性，其次要考虑怎样的填缝结构形式才能满足伸缩缝变形的需要。填缝材料性能能否满足水工建筑物止水要求，没有相关的理论依据，需要进行相关的论证。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本实用新型的目的旨在提供一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，所述测试装置包括压力罐、加压供水设备、两个试块、固定试块专用模具、两个封头、土工膜、两个压板；所述试块呈长方体形，所述封头呈L形；

所述压力罐包括上罐体和下罐体，上罐体的下端面和下罐体的上端面各自向外延伸有边沿，两边沿上开设有若干个上下一一对应的螺栓孔，上罐体和下罐体通过螺栓穿过螺栓孔实现封闭对接形成整个压力罐；上罐体连接有加压供水设备和第一压力显示器；下罐体的底部连接有支腿和检漏管，检漏管上设有第一阀门；

所述固定试块专用模具包括上模具和下模具；所述上模具包括两个固定板、两根第一螺杆、四个第一活动螺母，两个固定板平行间隔设置，每个固定板的两端各自开设一螺丝孔，两根第一螺杆分别垂直穿设两个固定板的两个螺丝孔然后再在第一螺杆两端各用一个第一活动螺母固定；所述下模具包括两个卡槽、两根第二螺杆，所述卡槽呈长方体形，卡槽的长度和宽度保证能够将试块正好卡在该卡槽内部，卡槽的深度＜试块的高度，两个卡槽平行间隔设置，每个卡槽的底部设有四个固定螺母并且其中一个卡槽的两个固定螺母与另一个卡槽的两个固定螺母在同一条垂直于卡槽长边的直线上，两根第二螺杆分别穿设同一条直线上的四个固定螺母并在每个固定螺母的外侧各用一个第二活动螺母固定；

两个试块分别内置于下模具的两个卡槽内部，上模具固定在两个试块中上部，两个封头以L形的竖边在外、横边在内的方式分别内置于两个试块之间的缝隙两端并且两个封头的底部与两个卡槽的边沿相接触、侧壁贴合试块、顶部与试块的顶部平齐；两个试块与两个封头之间所围成的区域内部填充固化有填缝材料，填缝材料的顶部与试块的顶部平齐、底部与封头的横边顶部平齐；压力罐的下罐体内部填充有细沙，而固定试块专用模具连同试块、封头、填缝材料一起内置于细沙中，两个试块以及两个封头的顶部涂覆有热熔胶并且两个封头顶部的热熔胶厚度＞两个试块顶部的热熔胶厚度，热熔胶的上方铺设土工膜，土工膜的大小与压力罐的大小相适配，土工膜正对填缝材料的位置开设有长方形缺口，缺口宽度比填缝材料宽度宽0-0.5 cm、长度比填缝材料长度短2-4 cm，压板压设在与两个封头顶部热熔胶对应的土工膜上方，压板的两端以及试块与之相对应的位置均开设有膨胀螺丝孔，膨胀螺丝由上至下依次穿设压板上的膨胀螺丝孔、土工膜、热熔胶、试块上的膨胀螺丝孔将热熔胶挤压固定在试块上方。

较好地，为方便实验操作，所述压力罐的上罐体和下罐体之间设有能够将上罐体和下罐体分开和合体的启闭装置。

较好地，所述启闭装置包括两个固定座、转动轴、固定轴；两个固定座分别固定连接在下罐体侧壁的顶部位置和底部位置；所述转动轴自下而上由竖直段和倾斜段首尾相连一体成型，竖直段转动连接在两固定座之间，倾斜段朝向压力罐一侧向上倾斜，倾斜段的末端位于上罐体的上方并与固定轴的中部固定连接，固定轴的底部连接至上罐体的顶部、顶部连接有手柄。

较好地，所述手柄呈方向盘形。

较好地，为了提高上罐体与转动轴之间的连接稳定性，上罐体侧壁的中部位置固定连接一U形连接件，U形连接件的两端固定连接在上罐体侧壁的中部位置，转动轴的竖直段位于U形连接件的弧形口内。

较好地，所述试块由混凝土浇筑而成；所述固定板、封头和压板为不锈钢材质；所述热熔胶为KS热熔胶。

较好地，所述加压供水设备包括依次串连的水箱、抽水泵、缓冲罐，缓冲罐再连接至压力罐，抽水泵的驱动端口连接有电机。

较好地，在缓冲罐与压力罐连接的管路末端设有第二阀门以及第二压力显示器。第一压力显示器和第二压力显示器的同时设置可以防止其中一个读数不准。

较好地，为方便实验操作，所述测试装置还包括移动推车，所述移动推车包括承载板和推架；压力罐、缓冲罐、抽水泵、水箱间隔固定在承载板上，承载板的底部四角位置各设有一个万向轮；所述推架包括推杆以及与其两端固定连接的两支撑杆，两支撑杆的底部均固定连接在所述承载板上。

较好地，两支撑杆之间设有一与推杆平行的加强主杆，加强主杆与承载板之间设有若干个加强副杆。

有益效果：

（1）、本测试装置可以填入不同的填缝材料；

（2）、本测试装置可以配置不同尺寸规格的封头，封头的宽度等于填缝材料测试时的宽度，封头竖边的顶部与横边顶部之间的距离等于填缝材料测试时的深度，因此，可以填入不同宽度和深度的填缝材料，进行逐级加压模拟现场试验；

（3）、本测试装置为水利工程建设设计、施工和维护提供科学依据，为研究开发高性能水工建筑物专用填缝材料提供手段。

附图说明

图1：本测试装置的整体结构示意图；

图2：压力罐的主视结构示意图；

图3：压力罐的俯视结构示意图；

图4：压力罐的纵剖视图；

图5：移动推车的右侧视结构示意图；

图6：上模具的俯视结构示意图；

图7：下模具的正面俯视结构示意图；

图8：下模具的背面俯视结构示意图；

图9：封头的结构示意图；

图10：固定试块专用模具与试块、封头、填缝材料相配合的正面俯视结构示意图；

图11：图10的A-A剖视图；

图12：固定试块专用模具与试块、封头、填缝材料、KS热熔胶、土工膜、压板相配合的剖视图；

其中，附图标记为：1-上罐体；2-下罐体；3-边沿；4-螺栓；51-第一压力显示器，52-第二压力显示器；6-检漏管；61-第一阀门，62-第二阀门；7-固定座；8-转动轴；9-固定轴；10-手柄；11-U形连接件；12-水箱；13-抽水泵；14-缓冲罐；15-电机；16-承载板；17-万向轮；18-推杆；19-支撑杆；20-加强主杆；21-加强副杆；22-固定板；231-第一螺杆，232-第二螺杆；241-第一活动螺母，242-第二活动螺母；25-卡槽；26-固定螺母；27-试块；28-封头；29-填缝材料；30-细沙；31-KS热熔胶；32-土工膜；33-压板；34-膨胀螺丝。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-12所示，一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，所述测试装置包括压力罐、加压供水设备、移动推车、两个试块27、固定试块专用模具、两个封头28（不锈钢材质）、土工膜32、两个压板33（不锈钢材质）；所述试块27呈长方体形，所述封头28呈L形，所述试块27由混凝土浇筑而成；

所述压力罐包括上罐体1和下罐体2，上罐体1的下端面和下罐体2的上端面各自向外延伸有边沿3，两边沿3上开设有若干个上下一一对应的螺栓孔，上罐体1和下罐体2通过螺栓4穿过螺栓孔实现封闭对接形成整个压力罐；上罐体1顶部连接有加压供水设备和第一压力显示器51；下罐体2的底部连接有三个支腿和检漏管6，检漏管6上设有第一阀门61；

所述压力罐的上罐体1和下罐体2之间设有能够将上罐体1和下罐体2分开和合体的启闭装置，所述启闭装置包括两个固定座7、转动轴8、固定轴9；两个固定座7分别固定连接在下罐体2侧壁的顶部位置和底部位置；所述转动轴8自下而上由竖直段和倾斜段首尾相连一体成型，竖直段转动连接在两固定座7之间，倾斜段朝向压力罐一侧向上倾斜，倾斜段的末端位于上罐体1的上方并与固定轴9的中部固定连接，固定轴9的底部连接至上罐体1的顶部、顶部连接有手柄10，所述手柄10呈方向盘形；上罐体1侧壁的中部位置固定连接一U形连接件11，U形连接件11的两端固定连接在上罐体1侧壁的中部位置，转动轴8的竖直段位于U形连接件11的弧形口内；

所述加压供水设备包括依次串连的水箱12、抽水泵13、缓冲罐14，缓冲罐14再连接至压力罐，抽水泵13的驱动端口连接有电机15；在缓冲罐14与压力罐连接的管路末端设有第二阀门62以及第二压力显示器52；

所述移动推车包括承载板16和推架；压力罐、缓冲罐14、抽水泵13、水箱12间隔固定在承载板16上，承载板16的底部四角位置各设有一个万向轮17；所述推架包括推杆18以及与其两端固定连接的两支撑杆19，两支撑杆19的底部均固定连接在所述承载板16上，两支撑杆19之间设有一与推杆18平行的加强主杆20，加强主杆20与承载板16之间设有若干个加强副杆21；

所述固定试块专用模具包括上模具和下模具；所述上模具包括两个固定板22（不锈钢材质）、两根第一螺杆231、四个第一活动螺母241，两个固定板22平行间隔设置，每个固定板22的两端各自开设一螺丝孔，两根第一螺杆231分别垂直穿设两个固定板22的两个螺丝孔然后再在第一螺杆231两端各用一个第一活动螺母241固定；所述下模具包括两个卡槽25、两根第二螺杆232，所述卡槽25呈长方体形，卡槽25的长度和宽度保证能够将试块27正好卡在该卡槽25内部，卡槽25的深度＜试块27的高度，两个卡槽25平行间隔设置，每个卡槽25的底部设有四个固定螺母26并且其中一个卡槽25的两个固定螺母26与另一个卡槽25的两个固定螺母26在同一条垂直于卡槽25长边的直线上，两根第二螺杆232分别穿设同一条直线上的四个固定螺母26并在每个固定螺母26的外侧各用一个第二活动螺母242固定；

两个试块27分别内置于下模具的两个卡槽25内部，上模具固定在两个试块27中上部，两个封头28以L形的竖边在外、横边在内的方式分别内置于两个试块27之间的缝隙两端并且两个封头28的底部与两个卡槽25的边沿相接触、侧壁贴合试块27、顶部与试块27的顶部平齐；两个试块27与两个封头28之间所围成的区域内部填充固化有填缝材料29，填缝材料29的顶部与试块27的顶部平齐、底部与封头28的横边顶部平齐；压力罐的下罐体2内部填充有细沙30，而固定试块专用模具连同试块27、封头28、填缝材料29一起内置于细沙30中，两个试块27以及两个封头28的顶部涂覆有KS热熔胶31并且两个封头28顶部的KS热熔胶31厚度＞两个试块27顶部的KS热熔胶31厚度，KS热熔胶31的上方铺设土工膜32，土工膜32的大小与压力罐的大小相适配，土工膜32正对填缝材料29的位置开设有长方形缺口，缺口宽度比填缝材料29宽度宽0.5 cm、长度比填缝材料29长度短3 cm，压板33压设在与两个封头28顶部KS热熔胶31对应的土工膜32上方，压板33的两端以及试块27与之相对应的位置均开设有膨胀螺丝孔，膨胀螺丝34由上至下依次穿设压板33上的膨胀螺丝孔、土工膜32、KS热熔胶31、试块27上的膨胀螺丝孔将KS热熔胶31挤压固定在试块27上方。

工作原理：当上罐体1注水后，土工膜32具有防水作用，因此水只能从土工膜32的缺口处渗入其下方的填缝材料29，因此，通过本测试装置可以测定填缝材料29的止水性能。

工作过程：

（1）、根据实验需求，选择填缝材料29的种类，在两个试块27之间由上至下填充填缝材料29但在两个试块27之间缝隙的两端预留位置，该预留位置不填充填缝材料29，预留位置的长度正好能够放置两个封头28，等待填缝材料29固化，备用；

（2）、调节第二活动螺母242，以便调节两个卡槽25之间的宽度至步骤（1）填充固化后填缝材料29的宽度，然后把步骤（1）所得填充固化好填缝材料29的两个试块27分别安装到下模具的两个卡槽25内；

（3）、根据实验需求，决定是否再次调节第二活动螺母242，以便调节两个卡槽25之间的宽度，这次调节决定了填缝材料29的宽度是否被拉伸，填缝材料29的宽度可以被拉伸0%-300%，当不需要再次调节填缝材料29的宽度时，就无需调节第二活动螺母242，直接进行下一步；

（4）、选择两个尺寸规格与步骤（3）拉伸后所得填缝材料29宽度相适配的封头28，再把两个封头28卡在两个试块27之间缝隙的两端预留位置处；

（5）、开始加压测试；开启电机15、第二阀门62，开始向上罐体1内腔注水，观察第一压力显示器51和第二压力显示器52的读数，进行逐级加压模拟现场试验。

Claims (10)

1.一种水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述测试装置包括压力罐、加压供水设备、两个试块、固定试块专用模具、两个封头、土工膜、两个压板；所述试块呈长方体形，所述封头呈L形；

所述压力罐包括上罐体和下罐体，上罐体的下端面和下罐体的上端面各自向外延伸有边沿，两边沿上开设有若干个上下一一对应的螺栓孔，上罐体和下罐体通过螺栓穿过螺栓孔实现封闭对接形成整个压力罐；上罐体连接有加压供水设备和第一压力显示器；下罐体的底部连接有支腿和检漏管，检漏管上设有第一阀门；

所述固定试块专用模具包括上模具和下模具；所述上模具包括两个固定板、两根第一螺杆、四个第一活动螺母，两个固定板平行间隔设置，每个固定板的两端各自开设一螺丝孔，两根第一螺杆分别垂直穿设两个固定板的两个螺丝孔然后再在第一螺杆两端各用一个第一活动螺母固定；所述下模具包括两个卡槽、两根第二螺杆，所述卡槽呈长方体形，卡槽的长度和宽度保证能够将试块正好卡在该卡槽内部，卡槽的深度＜试块的高度，两个卡槽平行间隔设置，每个卡槽的底部设有四个固定螺母并且其中一个卡槽的两个固定螺母与另一个卡槽的两个固定螺母在同一条垂直于卡槽长边的直线上，两根第二螺杆分别穿设同一条直线上的四个固定螺母并在每个固定螺母的外侧各用一个第二活动螺母固定；

两个试块分别内置于下模具的两个卡槽内部，上模具固定在两个试块中上部，两个封头以L形的竖边在外、横边在内的方式分别内置于两个试块之间的缝隙两端并且两个封头的底部与两个卡槽的边沿相接触、侧壁贴合试块、顶部与试块的顶部平齐；两个试块与两个封头之间所围成的区域内部填充固化有填缝材料，填缝材料的顶部与试块的顶部平齐、底部与封头的横边顶部平齐；压力罐的下罐体内部填充有细沙，而固定试块专用模具连同试块、封头、填缝材料一起内置于细沙中，两个试块以及两个封头的顶部涂覆有热熔胶并且两个封头顶部的热熔胶厚度＞两个试块顶部的热熔胶厚度，热熔胶的上方铺设土工膜，土工膜的大小与压力罐的大小相适配，土工膜正对填缝材料的位置开设有长方形缺口，缺口宽度比填缝材料宽度宽0-0.5 cm、长度比填缝材料长度短2-4 cm，压板压设在与两个封头顶部热熔胶对应的土工膜上方，压板的两端以及试块与之相对应的位置均开设有膨胀螺丝孔，膨胀螺丝由上至下依次穿设压板上的膨胀螺丝孔、土工膜、热熔胶、试块上的膨胀螺丝孔将热熔胶挤压固定在试块上方。

2.如权利要求1所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述压力罐的上罐体和下罐体之间设有能够将上罐体和下罐体分开和合体的启闭装置。

3.如权利要求2所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述启闭装置包括两个固定座、转动轴、固定轴；两个固定座分别固定连接在下罐体侧壁的顶部位置和底部位置；所述转动轴自下而上由竖直段和倾斜段首尾相连一体成型，竖直段转动连接在两固定座之间，倾斜段朝向压力罐一侧向上倾斜，倾斜段的末端位于上罐体的上方并与固定轴的中部固定连接，固定轴的底部连接至上罐体的顶部、顶部连接有手柄。

4.如权利要求3所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述手柄呈方向盘形。

5.如权利要求3所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：上罐体侧壁的中部位置固定连接一U形连接件，U形连接件的两端固定连接在上罐体侧壁的中部位置，转动轴的竖直段位于U形连接件的弧形口内。

6.如权利要求1所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述试块由混凝土浇筑而成；所述固定板、封头和压板为不锈钢材质；所述热熔胶为KS热熔胶。

7.如权利要求1~6之任一项所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述加压供水设备包括依次串连的水箱、抽水泵、缓冲罐，缓冲罐再连接至压力罐，抽水泵的驱动端口连接有电机。

8.如权利要求7所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：在缓冲罐与压力罐连接的管路末端设有第二阀门以及第二压力显示器。

9.如权利要求7所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括移动推车，所述移动推车包括承载板和推架；压力罐、缓冲罐、抽水泵、水箱间隔固定在承载板上，承载板的底部四角位置各设有一个万向轮；所述推架包括推杆以及与其两端固定连接的两支撑杆，两支撑杆的底部均固定连接在所述承载板上。

10.如权利要求9所述的水工建筑物填缝材料止水性能测试装置，其特征在于：两支撑杆之间设有一与推杆平行的加强主杆，加强主杆与承载板之间设有若干个加强副杆。

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