[发明专利]一种水工混凝土层面抗渗性能的测试设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤指一种含层面混凝土层面部位渗透性的测试设备及其方法，其是用于测试钻芯取样的含层面混凝土圆柱体试件抗渗等级和渗透系数的技术方法。

背景技术

混凝土作为一种多孔结构的材料，一方面水可以很容易地通过孔隙进入混凝土内部，降低混凝土空隙液的pH值；另一方面，水可以充当载体携带其他有害离子(如Cl-、Na+离子)进入混凝土的内部骨料，导致混凝土碱集料反应的发生。水工混凝土长期处于水环境中，因此，抗渗性能是水工混凝土的一项极为重要的耐久性指标，也是各试验室主要的试验检测项目之一，其抗渗性能的好坏将直接关系到水工建筑物的正常使用及安全程度，特别是一些抗渗等级要求较高的水工结构部位，一些储水结构对混凝土的要求更为严格。水工混凝土在施工过程中会有很多层面，往往层面是其薄弱区，因此层面抗渗性能是决定坝体耐久性的关键因素。目前已有的设备尚无直接可测试含层面混凝土的渗透性能。

当前进行水工混凝土抗渗性能测试的装置是HS-4混凝土抗渗仪，中国《普通混凝土长期性能试验方法标准》GB/T50082-2009，中介绍了两种抗水渗透试验方法，即渗水高度法和逐级加压法。试模均采用6个上口内部直径为175mm,下口内部直径为185mm和高度为150mm的圆台体，抗渗仪均采用《混凝土抗渗仪》JG/T249。另外中国专利(公开号CN20223008U)提出的圆锥台型混凝土渗透试验装置，也是采用标准圆台型抗渗试件，这些抗渗仪器的共同特点由于试件尺寸和规格以及加水压方式等因素，无法测试含层面试件的抗渗性能。

本发明结合水工混凝土的实际，可对钻芯取样的含层面混凝土圆柱体试件的抗渗性进行有效检测，进行完抗渗性检测的混凝土还可以进行圆柱体混凝土抗压和弹性模量试验，从而揭示经渗透后混凝土性能的衰减程度，弥补国内外对含层面混凝土抗渗性能无法检测的空白。目前尚未有用于钻芯取样的含层面混凝土圆柱体的抗渗性原型检测设备及方法。

发明内容

鉴于对钻芯取样的Φ150mm含层面混凝土圆柱体试件的层面处抗渗性检测，目前业界尚无有效的设备和方法，为克服此项技术的不足和局限性，本发明目的在于一种用于直接测试钻芯取样的含层面混凝土圆柱体试件抗渗性能的装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种测试含层面水工混凝土的抗渗性能测试方法，其包含步骤：

①将水工混凝土的钻芯取样上下面沿径向切削磨平，加工成混凝土试件；

②将混凝土试件侧向放入侧向圆柱体试模，该侧向圆柱体试模的下部为侧向半圆柱体形，上部为长方体，使试件侧向曲面与侧向圆柱体试模完全接触，不留缝隙，使水压力的施加方向为自上而下，水压力方向沿混凝土试件径向分布，且该侧向圆柱体试模下部中央具有一个用于水流渗出的下端开口；

③在试件与侧向圆柱体试模周边的缝隙间设置或者浇筑一层密封材料，然后进行下一步工作抗渗测试试验。

其中：

该圆柱体试模上端顶端具有一个供圆柱体试件侧向置入的长方形开口，及

一个能密封地盖于该长方形开口的密封顶盖，该密封顶盖附设有进水阀及排气阀；

所述方法还包括步骤④将断面为圆形或者侧V型的密封圈放入凹槽，并盖上密封顶盖，调整密封顶盖和法兰外围完全吻合后拧紧螺栓。

另外，所述方法还包括步骤：

⑤将一漏斗边沿嵌入该圆柱体试模下端开口周围设置的一个凹槽，并固定、密封，漏斗底端对准一收集器皿；

⑥用高压水管通过进水阀与混凝土抗渗仪连接。

⑦打开排气阀，启动混凝土抗渗仪，待排气阀出水均匀后，关闭排气阀，开始抗渗测试试验。

所述方法还可包括步骤：

⑧进行完抗渗测试试验的试件，放在压力试验机上，按照水工混凝土试验规程进行圆柱体轴心抗压强度试验和静力抗压弹性模量试验。

本发明还提供了一种测试含层面水工混凝土的抗渗性能测试装置，其包括：

一个用于容纳圆柱体试件的侧向圆柱体试模，该侧向圆柱体试模内部的下部为侧向半圆柱体形，上部为长方体，该圆柱体试模顶端具有一个供圆柱体试件侧向置入的长方形开口。

一个能密封地盖于该长方形开口的密封顶盖，该密封顶盖附设有进水阀及排气阀；

该侧向圆柱体试模下部中央具有一个用于水流渗出的下端开口。

其中：

该下端开口接设有一个具有排水口的底盖。