[發(fā)明專利]拉壓狀態(tài)下混凝土構(gòu)件高壓水劈裂模擬實驗設(shè)計方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010544565.8
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102053036A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈金生;馮煒;汪洋;常凊睿;鄭璀瑩;李新宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N1/28
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

1.一種拉壓狀態(tài)下混凝土構(gòu)件高壓水劈裂模擬實驗設(shè)計方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：制備一混凝土試件，在該試件中構(gòu)建一裂縫，該裂縫與外界連通；

步驟二：對有裂縫的所述試件施加設(shè)定的恒拉力或恒壓力；

步驟三：向該裂縫中注水，施加水壓，直至使得所述試件被劈裂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟三中，在所述裂縫中施加水壓時，水壓以階梯式方式逐漸增加，在每一個水壓數(shù)值階梯維持壓力一設(shè)定時間，再提高水壓到下一個階梯數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述裂縫的厚度為1～3mm。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于：在制備帶有裂縫的混凝土試件的同時，再制造至少一個與帶有裂縫的所述試件同樣材料的無裂縫試件，并測定其力學(xué)參數(shù)；再根據(jù)所測出的力學(xué)參數(shù)，通過有限元計算法，計算出帶有裂縫的所述試件開裂時的水壓力，然后進(jìn)行所述的步驟三。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于：在模擬受拉裂縫的水力劈裂模擬實驗設(shè)計方法中，帶有裂縫的所述試件的長度大于1m，即保證所述裂縫距離拉應(yīng)力施加部位的距離在500mm以上。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于：在所述步驟一中制備帶有裂縫的所述混凝土試件，其具體方法包括如下步驟：

步驟A：制作成縫構(gòu)件

切割兩塊形狀和大小相同的片體，作為兩個成縫片，兩成縫片上下相疊，對齊放置，在下的所述成縫片上打穿兩個通水孔；兩塊片體相對的表面上，其中之一上設(shè)有一凸起支撐塊，另一個上相對應(yīng)位置上設(shè)一凹坑，使得支撐塊可插設(shè)在凹坑中，通過支撐塊固定使兩成縫片沿其徑向不能相互移動，而沿其表面的法向能自由分開；兩片成縫片之間設(shè)墊片，使得兩個所述片體中間具有一間隙；在兩成縫片的周圈蒙設(shè)覆蓋物，將所述間隙的側(cè)面封閉；

還準(zhǔn)備有通水管路，所述通水管路包括兩個相互隔開的通水管，兩個通水管的一端分別與所述成縫片上開設(shè)的兩個通水孔相連，形成所述成縫片間的間隙與所述試件的外部連通的通道；

再準(zhǔn)備一固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件為一板體，將所述成縫片和通水管路設(shè)置在該固定構(gòu)件上形成所述成縫構(gòu)件；

步驟B：安裝成縫構(gòu)件并澆注混凝土，如下的步驟擇一使用：

其一，在步驟A中所述的固定構(gòu)件上安裝錨桿，然后將成縫構(gòu)件放入一個一端敞口另一端封閉的鋼模下部固定；在成縫片周圍罩一個內(nèi)徑略大于成縫片的小鐵桶，其目的是當(dāng)澆注混凝土?xí)r保護(hù)成縫片四周的覆蓋物不被振壞；澆注混凝土，并小心振搗，當(dāng)混凝土澆注到小鐵桶下緣時，隨著混凝土的升高，鐵桶也相應(yīng)上提，混凝土將成縫片淹沒一定厚度后，撤掉小鐵桶；繼續(xù)澆注，待鋼模澆注滿后，立刻用鐵錘將所述鋼模的一個其上帶有若干錨桿的上蓋砸入混凝土中；此方法制成的試件適用于受拉狀態(tài)下混凝土構(gòu)件高壓水劈裂模擬實驗；

其二，將步驟A中所述的成縫構(gòu)件放入一個一端敞口另一端封閉的鋼模下部固定；在成縫片周圍罩一個內(nèi)徑略大于成縫片的小鐵桶，其目的是當(dāng)澆注混凝土?xí)r保護(hù)成縫片四周的覆蓋物不被振壞；澆注混凝土，并小心振搗，當(dāng)混凝土澆注到小鐵桶下緣時，隨著混凝土的升高，鐵桶也相應(yīng)上提，混凝土將成縫片淹沒一定厚度后，撤掉小鐵桶；繼續(xù)澆注，待鋼模澆注滿后，將鋼模上表面抹平即可；此方法制成的試件適用于受壓狀態(tài)下混凝土構(gòu)件高壓水劈裂模擬實驗。

7.一種拉壓狀態(tài)下混凝土構(gòu)件高壓水劈裂模擬實驗設(shè)計方法中制作試件的裝置，其特征在于：

包括一個鋼模和一套成縫構(gòu)件；

所述成縫構(gòu)件主要包括用以構(gòu)成裂縫的剛性成縫片、固定構(gòu)件和通水管；

所述成縫件中具有間隙，以構(gòu)成試件中的縫隙，所述通水管連通所述成縫件的間隙，且使得其與外界連通；在所述固定構(gòu)件的朝向所述鋼模內(nèi)腔的一側(cè)固設(shè)所述剛性成縫片，所述固定構(gòu)件與所述鋼模固定，且使得所述成縫構(gòu)件在所述鋼模中設(shè)定位置定位。