[发明专利]一种水环境下混凝土结构面性能测试方法

说明书

本发明公开了一种水环境下混凝土结构面性能测试方法，包括：获取包含缺陷面的初始混凝土试件；通过对所述初始混凝土试件施加水压力作用，获得混凝土构件的水环境的测试结果；根据所述测试结果对所述混凝土构件的水环境结构性能进行分析，获得性能分析结果。本发明的分析测试方法科学严谨，贴合实际，试验分析得出的结论具有代表性，对于水环境下的混凝土构件性能测试及应力应变状态分析具有较好的适用性和准确性。

技术领域

本发明属于混凝土水力劈裂模拟试验技术领域，特别是涉及一种水环境下混凝土结构面性能测试方法。

背景技术

随着我国水利水电工程建设规模的日益扩大，大坝的高度不断攀升，高压水力劈裂也成为日益严峻的问题。这类混凝土坝的局部将承受较大的水头。混凝土中具有大量的毛细管和孔隙等初始缺陷，在一定的水压力作用下会形成渗流场。在孔隙、微裂纹等表面作用着较大的面力，形成水力劈裂破坏使混凝土整体受到损伤。损伤量具体反映到抗压强度等宏观指标中。

同时，混凝土是最常见的建筑材料之一，被广泛应用于土木、水利、道铁、桥梁等领域。由于混凝土本身为多相复合材料，在浇筑成型后，界面过渡区已经存在大量随机分布的孔隙或微裂缝等原始缺陷。而且混凝土不可避免地受施工、温度、混凝土干缩、环境因素等的影响，导致原始缺陷容易发展成宏观裂缝，在混凝土内部形成薄弱结构面。当混凝土建筑遭遇高水头情况时，高渗透水压作用极易使混凝土薄弱面进一步发育、扩展延伸，形成宏观大裂缝，从而产生水力劈裂现象，降低建筑物的承载能力，缩短使用寿命。在遭受水压力的情况下，建筑物往往还受到建筑物自重、地震荷载、风荷载等作用，这种条件下，混凝土构件的性能测试变得困难。

鉴于此，为进一步研究混凝土构件承受水压问题，极大程度上模拟真实水环境下混凝土的性能测试，有必要设计提出一种水环境作用下的混凝土性能测试方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种水环境下混凝土结构面性能测试方法，基于严格配合比制备试验样件并对试验样件进行养护，通过实验装置按需施加水压力作用。通过宏观力学性能试验研究混凝土构件在不同水环境下的力学性能，通过微观观测技术量化分析水压力的作用机理，并对实验结果进行科学严谨的公式计算，以计算结果来分析混凝土构件受水环境，从而试验结论更具代表性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种水环境下混凝土结构面性能测试方法，包括：

获取包含缺陷面的初始混凝土试件；

通过对所述初始混凝土试件施加水压力作用，获得混凝土构件的水环境的测试结果；

根据所述测试结果对所述混凝土构件的水环境结构性能进行分析，获得性能分析结果。

优选地，获取所述初始混凝土试件包括，混凝土试件的制备、混凝土试件的养护；

所述混凝土试件的制备过程包括，按照配合比称好水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂，向搅拌机中依次加入所述粗骨料、细骨料、水泥进行干拌，然后加入所述水、外加剂搅拌后卸载到钢板上，装入木模进行第一次浇筑；浇筑至预设位置时，放入预制裂缝钢板，在预制裂缝两侧预埋光纤，进行第二次浇筑，浇筑完成，静置成型，获得第一混凝土试件；

所述混凝土试件的养护为通过对所述第一混凝土试件进行养护，获得所述初始混凝土试件。

优选地，所述搅拌机为强制性卧式搅拌机；所述木模和所述预制裂缝钢板预先涂抹脱模剂；所述预制裂缝钢板厚度为3mm，裂尖呈30°角。

优选地，在进行第二次浇筑后还包括，用振捣枪振捣密实直至浇筑完成，抹平上表面，覆上保鲜膜静置，待混凝土成型后脱模抽出钢板，获得所述第一混凝土试件。

优选地，对所述初始混凝土试件施加水压力作用之前还包括，对所述初始混凝土试件进行处理、对所述水环境进行调试；