[实用新型]一种复合内衬材料抗剥离强度的室内实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验装置领域，具体涉及一种复合内衬材料抗剥离强度的室内实验装置，适用于测量粘结于实验材料表面的复合内衬，在复合内衬背侧外水压力的作用下的抗剥离强度。

背景技术

我国水利行业待加固的小型水库数量巨大，由于大部分水库均修建于上世纪五六十年代大办水利时期，因历史原因，坝下涵管普遍存在种种问题和缺陷。目前对坝下涵管一般采取的加固方式主要有，局部维修加固、挖开坝体将涵管拆除重建和套衬钢管加固等办法。但应用中发现，挖开坝体拆除重建费用较高，施工时段长，坝体渡汛问题突出，挖开后回填的坝体与原来经过多年沉降稳定的坝体之间，不容易结合良好，容易因不均匀沉降造成新的坝体裂缝。套衬钢管加固，为了使钢管顺利送入原涵管，钢管外径必须小于原涵管内径5～10cm甚至更多，对原管径缩小过多，且一旦遇到涵管弯折变形或局部错台、凸起时，极易卡死，造成进退两难的窘境。另外，钢管与原涵管之间的间隙必须进行灌浆处理，但灌浆质量不容易密实，涵管较长时尤甚。对有弯折或非圆形管道，钢管套衬法则根本无计可施。为了克服上述弊端，近年，水利系统将一种在石油、化工、天然气、市政等行业广泛应用的，称为软管翻衬法或拖入法的非开挖管道原位修复技术引入坝下涵管加固中来。

但在石油、化工、天然气、市政等行业，修复涵管的目的，主要是防止输送的流体介质从管壁裂缝泄露；内衬材料主要受内部流体压力，不存在在管外压力下被剥离的情况。在水利行业，在每年灌溉期间开闸放水的时段不长，涵管内多数为明流，出现压力流的情况不多，此时，内衬材料是防止管内压力水经管壁裂缝外泄侵入坝体，内衬材料的受力状态与石油、化工、天然气、市政等行业相同。在绝大多数情况下，涵管上游闸门关闭，涵管内部无水，内衬材料主要是防止管外渗水经管壁裂缝、孔洞等缺陷部位将坝体填土细颗粒带进管内，造成坝体渗透破坏。此时，内衬材料的受力状态与石油、化工、天然气、市政等行业不同：粘结于坝下涵管内壁的内衬层，跨越裂缝，在裂缝两侧与混凝土管壁紧密粘结，承担裂缝中的渗水压力。业内公知，坝下涵管内壁上的缺陷各种各样，但对最危险的是内壁上贯穿性裂缝或孔洞，裂缝宽度或孔洞直径越大越危险。对于同样贯穿性宽度的裂缝或同样直径的贯穿性孔洞，如果渗水压力水头过大，内衬层将沿裂缝边缘从混凝土管壁上剥离，或连同裂缝局部管壁混凝土一起剥离。为此，必须测试内衬层在渗水压力下的剥离强度。

由于现行的技术规范还没有规定内衬层在管外水压力下的剥离强度的实验方法或装置，业内一般参照最接近方法，实验内衬与混凝土之间的正拉粘结强度，或90°抗撕裂剥离强度。

其中，中国工程建设标准化协会标准《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）规定了正拉粘结强度的测定方法，该方法适用于与碳纤维片材配套的树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土间的正拉粘结强度的测定。其实验出的是样品与混凝土在整个接触面同时受拉力的条件下，沿粘结面法线方向的正拉粘结强度。

90°抗撕裂剥离强度测定，由国家标准《剥离强度试验方法》（GB/T 2790-1995）规定，一般在90°、180°剥离强度试验机上进行，测定的是柔性材料沿着与粘结基材面成90°或180°方向，被撕拉下来时的粘结强度。

上述两种测定方法均不能反应裂缝处内衬材料的实际受力状态，因此也就不能准确测量出内衬在管外水压力下的实际剥离强度。

发明专利《一种复合内衬抗剥离强度的测量装置》（专利号201010214055.4）提出了一种坝下涵管复合内衬抗外水压力的原位测试方法，也是一种破坏性的试验方法，实验完毕需对坝体钻孔和管壁实验部位进行修复。当工地无钻孔、灌浆设备时，需专门运进钻孔、灌浆设备，试验费用较高，试验耗时较长。此外，当涵管直径较小，在涵管内壁进行试验准备以及试验后对试验区域的修复作业时，人员难以或无法进入，需采用工业机器人，造成操作困难或无法操作，实施试验的难度较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种复合内衬材料抗剥离强度的室内实验装置，模拟粘结于坝下涵管内壁的复合内衬的实际固化条件和固化后在抗外水压力下的实际受力情况，得到内衬在涵管外水压力的作用下的抗剥离强度。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：