[发明专利]一种水泥基材料自修复剂修复性能的事前评价方法及装置

说明书

一种水泥基材料自修复剂修复性能的事前评价方法，确定水泥基材料自修复剂的用量、模拟裂缝的宽度和水头高度，并对渗透装置进行组装；再向装置内注水，并通过阀门控制加水的流量，使得水头恒定；然后通过渗水量测量装置测得左侧、右侧、前侧出水口处的模拟裂缝中的累计渗水量；最后通过数据处理得到设定时间间隔的单位时间渗水量，对水泥基材料自修复剂修复效果进行表征并对其修复性能进行事前评价。以提供一种水泥基材料自修复剂修复性能的事前评价装置。本发明能够通过模拟实际工程构件中的微裂缝来事前评价有渗流条件下水泥基材料自修复剂的修复性能。

技术领域

本发明涉及水泥基材料自修复技术领域，具体地指一种水泥基材料自修复剂修复性能的事前评价方法及装置。

背景技术

自修复水泥基材料是一种能够自主修复微裂缝的水泥基材料，可以减少有害离子的渗透并阻止裂缝进一步扩展，使得其耐久性能和力学性能得到提升，从而延长结构的使用寿命，部分甚至完全恢复结构的工程性能，与常规方法相比可以大大降低裂缝修复的难度和成本。因此，水泥基材料的自修复技术已经成为国际工程界和学术界的热点之一。在水泥基材料中加入自修复剂是实现其自修复性能的主要技术手段，而评价水泥基材料自修复剂的自修复性能是水泥基材料裂缝自修复领域里的关键之一。

对水泥基材料自修复性能的研究一般是在静水条件下进行的，而在实际工程中，建筑结构的服役条件复杂，特别是在有抗渗要求的情况下，裂缝需要在渗漏流水的情况下进行修复。目前，在渗漏流水条件下对水泥基材料自修复性能的研究无法满足水泥基材料裂缝自修复技术在工程实际领域内的应用。

有公开申请号为201410569508.3《一种固井自修复材料性能的测试方法及测试装置》，该方法能够评价在油气侵入的情况下，自修复材料遇油气的膨胀效果，操作简便，测试准确，可实现对固井自修复材料遇油气膨胀效果的测试。但该发明对评价液体渗流作用下混凝土自修复效果并不适用，对事前评价水泥基材料自修复剂的自修复性能更加不适用。公开申请号为201910061434.5《固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置及方法》，该发明目的在于提供固井水泥石外源性自修复材料修复能力评价装置，该装置通过外部通入含修复介质的气体对已经产生裂纹的水泥环进行修复，并能够在不同压力和不同温度下对水泥环的自修复能力进行评价，可以较为真实地模拟油气井开发时井下的实际工况；该发明另一个目的在于提供利用上述装置对固井水泥石外源性自修复材料的修复能力进行评价的方法。但该发明对评价液体渗流作用下混凝土自修复效果不适用，对事前评价水泥基材料自修复剂的自修复性能也不适用。有公开申请号为201822227666.7《一种水泥基自修复材料修复性能的评价装置》，该发明着重观测水泥基试样表面裂缝的应力-应变变化情况，可以直观地反映水泥基材料修复过程中应力-应变的变化过程，还可实时观测裂缝随龄期增长的变化过程，通过观察裂缝的动态变化评价水泥基材料自修复性能。但该发明是事后评价修复效果，并不能事前评价水泥基自修复剂的修复性能，不能准确评价渗流作用下的修复效果。

为了评价水泥基材料自修复剂的修复能力，常需优化自修复剂的组成试验，工作量大，耗费时间长。然而，目前还没有事先评价水泥基材料自修复剂的修复能力的统一试验标准与试验装置。因此，开发一种适用于渗漏流水条件下的水泥基材料自修复剂修复能力的事前评价方法及装置具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于渗漏流水条件下的事前评价水泥基材料自修复剂修复性能的试验方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种水泥基材料自修复剂修复性能的事前评价方法包括如下步骤：

1)确定水泥基材料自修复剂的掺量、模拟裂缝的宽度和水头高度，并对装置进行组装；

2)再向渗水装置内注水，并通过阀门控制加水的流量，使得水头恒定；然后通过渗水量测量装置测得左侧、右侧、前侧出水口处的模拟裂缝中的累计渗水量；