[发明专利]建筑工程堆石混凝土层间结合面抗剪强度的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于工程建筑技术领域，涉及一种堆石混凝土坝层间结合面抗剪强度的检测方法。

背景技术

在水利水电坝体、复杂构筑物和地基基础等工程中，堆石混凝土作为填筑材料的使用越来越广泛。堆石混凝土是利用自密实混凝土的高流动、抗分离性能好以及自流动的特点，在粒径较大的块石内随机充填自密实混凝土而形成的堆石混凝土体。它具有水泥用量少、水化温升小、综合成本低、施工速度快、良好的体积稳定性等特点。其中，层间抗剪能力对堆石混凝土的性能影响是非常显著的，是施工质量的主要控制指标之一。因此，为保证大坝抗剪强度，满足相关技术要求，需要对堆石混凝土坝层间结合面抗剪强度进行检测。

水工混凝土抗剪强度常用的测试方法为SL352-2006，《水工混凝土试验规程》建议用混凝土剪切试验仪测定混凝土及混凝土与其他材料结合面的抗剪强度，但是该方法只能在室内试验，一般只针对小尺寸试件。而堆石混凝土粗骨料所用最小粒径不小于300mm，抗剪试验所需的试件长、宽、高均不小于900mm，所需测试的试件尺寸较大，现有的室内试验方法难以检测堆石混凝土的抗剪强度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种测试准确，室外测试方便的堆石混凝土坝层间结合面抗剪强度的检测方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种建筑工程堆石混凝土层间结合面抗剪强度的检测方法，其特征在于：在建筑工程的堆石混凝土坝或基通过开挖制作试件后，在试件上分别逐级施加垂直载荷和水平载荷，再根据剪切面上的正应力和剪应力的计算公式，确定线性回归系数，计算出该堆石混凝土坝或基的层间结合面的抗剪强度，检测步骤如下：

(1)试件制作：在被测堆石混凝土坝或堆石混凝土基上制作不少于5个的试件；

(2)安装千分表：在每个检测试件的水平方向和垂直方向上均对称安装有4个千分表，分别检测试件的水平变形和垂直变形；

(3)安装千斤顶：在检测试件的水平面和垂直面上分别安装千斤顶，用于施加水平方向的载荷和垂直方向的载荷；

(4)施加垂直载荷：逐级施加垂直载荷，观察垂直面上的千分表，当连续两次垂直变形之差不超过1％mm时，停止施加垂直载荷，读出垂直载荷P；

(5)施加水平载荷：逐级施加水平载荷，读出水平面上的千分表数值，当所加的水平载荷引起的水平变形超过前一级载荷引起变形的1.5倍以上时，减荷施加，直至剪断，读出水平载荷Q；

(6)其余试件依次重复上述步骤(2)至(5)，直至完成全部试件的检测；

(7)计算：垂直面上的正应力的计算公式为σ＝P/A：剪切面上的剪应力的计算公式为：τ＝Q/A，得出堆石混凝土坝或基的层间结合面抗剪强度的计算公式：

τ＝aσ+b

式中：σ—正应力MPa；P—垂直载荷N；τ—剪应力MPa；Q—最大剪切载荷N；A—剪切面面积，mm²；a，b为回归方程回归系数。

以上步骤(1)所述的试件为长不小于1000mm，宽不小于1000mm，高不小于1000mm的堆石混凝土试件；所述的试件包含堆石混凝土坝层间结合部位。

以上步骤(4)所述的垂直载荷的加荷以时间作为控制，每3-10分钟加荷一次，加荷后立即读数，即可施加下一级载荷。

以上步骤(5)所述的水平载荷的施加以时间作为控制，每3-10分钟加荷一次，加荷后立即读数，待3-5分钟后再读一次，即可施加下一级载荷。

以上所述的不同的检测试件的垂直载荷的初始值不同。

以上所述的建筑工程堆石混凝土层间结合面抗剪强度的检测方法，应用于水利水电坝体、复杂构筑物或地基基础工程的堆石混凝土层间结合面抗剪强度的检测。

相对于现有技术，本发明的优点及积极效果如下：

1、本发明在堆石混凝土坝体上开挖制作试件，采用千斤顶对试件进行抗剪强度测试，由于对试件施加的力为纯剪力，混凝土破坏面与抗剪力方向一致，减少测试过程中的影响因素，提高了测试精度，且测试过程简单易行。

2、本发明在载荷施加以时间为控制，试验过程精确有效，避免了测试过程中对试件的破坏，进一步提高测试精度。

3、本发明所用的装置移动方便，不受地理的限制，可广泛应用于水坝、铁路、建筑等行业的堆石混凝土坝层间结合面抗剪强度的检测。

附图说明

图1为本发明的示意图。

附图标识：

1-试件，2-千斤顶，3-千分表。

具体实施方式