[发明专利]测试离缝修补材料注浆速度及充盈度的实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试离缝修补材料注浆速度及充盈度的实验装置，以及使用该实验装置的实验方法。

背景技术

在建筑施工领域，离缝是指配合的构件之间发生松动，引起分离的现象，通常也把该现象所形成的缝隙称为离缝。

为了确保高速铁路轨道状态的高平顺性，满足如动车组高速行车的安全性和舒适性要求，对如高温时出现的轨道板离缝进行统一的处理。由于离缝通常表现为具有一定深度和宽度的缝隙，现场无法直观的查看修补注浆速度和充盈度，往往需要通过实验确定充盈速度和充盈度，以利于更好的对离缝进行修补。

如CTRSII型轨道板，其与CA砂浆（即水泥沥青砂浆的简称，cement.asphalt.mortar）产生离缝的现象较为普遍。CRTSII型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、CA砂浆调整层、连续底座板（桥上）/支承层（路基上）、滑动层（桥上）、侧向挡块（桥上）等部分组成。

CRTSII型板式无砟轨道施工流程如下（以桥上施工为例）：滑动层→底座板→粗铺轨道板→轨道板精调→灌注CA砂浆调整层→轨道板纵连→铺轨→侧向挡块。施工过程中，在CA砂浆灌注后约10天后，轨道板和CA砂浆调整层开始出现不同程度离缝现象，离缝位置绝大部分出现在轨道板四角部位。

高速铁路轨道板与CA砂浆层之间的离缝宽度基本在0.1~2.0mm范围内，实际工程中通常采用重力渗透或低压机械注浆方式将离缝修补材料注入离缝内从而对离缝进行修复。延轨道板宽度方向一端设置注浆口，另一端设置排气口，离缝修补材料通过注浆口注入，待修补材料在排气口一端流出，则停止注浆，视修补材料充满离缝。

但是，如前所述由于离缝的分布属性，实际工程中修补材料在离缝较深处填充不密实会形成气泡，出现轨道板与CA砂浆层间的空鼓现象，降低修补材料充盈度；修补材料在离缝中的流动速度受基体材料及基体离缝深度影响，因此不同方向注浆速度略有偏差，排气口出浆即认为修补材料已充盈所有离缝，可能造成基体材料边部离缝修补不彻底；同时压力失稳情况下修补材料可能发生逆流，也会导致基体边部离缝修补不彻底；以上现象均会造成安全隐患，增加返修难度和工作量。并且，施工工程中由于基体的不透明导致上述现象无法观测。

发明内容

本发明提供了一种可以直观、动态观测离缝修补材料在离缝中注浆情况的实验装置，以及使用该试验装置的试验方法，借以快速优选出注浆速度快、充盈度高的离缝修补材料，进而为提高工程质量、节省工期、避免修补材料的浪费、减少返修工作量提供参考。

本发明采用以下技术方案：

依据本发明的一个方面，一种测试离缝修补材料注浆速度及充盈度的实验装置，包括：

实验底板，为长方体块；

模拟层，接合于实验底板的上表面，用于模拟有机材料层；

实验面板，为透明长方形板，板面尺寸与实验底板的上表面相同；

垫片，支撑在实验底板与实验面板之间，从而在实验底板与实验面板之间形成模拟离缝；

封离层，包覆于实验底板与实验面板对接部位周边，使离缝与外部隔离而形成隔离空间；以及

注浆口和排气口，匹配模拟离缝而在隔离空间选定部位开设。

上述实验装置，还包括对实验面板加载的装置，加载于实验面板上，用于防止实验面板上浮。

上述实验装置，所述加载装置包括：

支架，具有一个长度大于实验底板、实验面板和垫片厚度之和的本体，以及垂直连接于本体两端的各一个悬伸部，两悬伸部的悬伸方向相同；

夹持功能部件，设置于一个悬伸部上，且该夹持功能部件的做动构件的施力方向垂直于实验面板的板面并作用于该板面；以及

支撑部，设置在另一悬伸部上，且该支撑部的支撑端作用于实验底板的下底面。

上述实验装置，所述夹持功能部件为轴线平行于支架的紧定螺栓，相应地，与该紧定螺栓连接的悬伸部开有对应的螺纹孔。

上述实验装置，所述紧定螺栓的端头设有平垫片。

上述实验装置，所述加载装置配置有多个，并在实验底板、垫片和实验面板构成的总成上关于该总成的竖直轴线的轴对称布置或者竖直对称面的面对称布置。

上述实验装置，以实验底板的长边为参考，在长边方向上的一边开有所述注浆口，另一端开有排气口，且排气口的数量与注浆口的比例大于等于1而小于等于8。

上述实验装置，当注浆口多于一个时，注浆口间距大于100mm；排气空间距则小于等于1000mm。

上述实验装置，所述实验垫片为刚性垫片。

上述实验装置，所述实验底板选自混凝土板、木板或塑料板。