[發明專利]柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型和方法

有效

• 申請號: 201210327478.6
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102841020A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 賈金生;李新宇;鄭璀瑩;瞿揚;郝巨濤
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N15/08
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

1.柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：其包括上框架(1)和下框架(2)，上框架包括第一內圈鋼板(11)和第一外圈鋼板(12)，第一內圈鋼板和第一外圈鋼板之間形成一個中空腔，空腔內填充鋼筋混凝土，下框架包括第一內圈鋼板(21)和第一外圈鋼板(22)，第一內圈鋼板和第一外圈鋼板之間形成一個中空腔，空腔內填充鋼筋混凝土，下框架通過支架(3)固定在地面上，上下框架的第一內圈鋼板(11,21)的內表面上均設置混凝土層(4)，混凝土層上設有柔性防滲材料層(5)，上下框架的第一外圈鋼板(11,21)外表面分別固定多根第一鋼梁(13)、第二鋼梁(23)，第一鋼梁(13)和第二鋼梁(23)一一對應地接觸并通過四根絲杠(6)連接，上框架上口內襯有與結構配筋焊接為一體的鋼法蘭口，法蘭口上部通過螺栓固定有頂蓋(8)，頂蓋上設置注水口(7)和壓力表(9),在頂蓋(8)和每根第一鋼梁之間均設有一個油壓千斤頂(10)。

2.根據權利要求1所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：第一鋼梁、第二鋼梁的數量均是兩根。

3.根據權利要求2所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：所述油壓千斤頂是100噸的油壓千斤頂。

4.根據權利要求3所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：柔性防滲材料層是PVC土工膜層、PVC復合土工膜層、三元乙丙加筋橡膠板、雙面自粘防水卷材層、或彈性防水涂層。

5.根據權利要求3所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：柔性防滲材料層是2層三元乙丙加筋橡膠板，每層厚度為1.5mm。

6.根據權利要求3所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：柔性防滲材料層是膜厚4mm、復合200g/m²的2層無紡布層。

7.根據權利要求3所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真試驗模型，其特征在于：柔性防滲材料層是膜厚2mm、復合200g/m²的無紡布層與厚4mm的雙面自粘防水卷材層的組合防水層。

8.一種柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真方法，其特征在于：包括

以下步驟：

⑴在上下框架第一內圈鋼板的內表面上澆筑、養護混凝土層；

⑵在混凝土層上粘貼、固定柔性防滲材料層；

⑶對仿真試驗模型充水、封蓋、加壓；

⑷控制油壓千斤頂來調節上框架和下框架之間的裂縫開度；

⑸確定柔性防滲材料層是否漏水。

9.根據權利要求8所述的柔性防滲材料抗高壓水開裂能力的仿真方法，其特征在于：步驟（1）中緊貼上下框架第一內圈鋼板的內表面澆筑一層10cm厚的混凝土，澆筑混凝土之前，在鋼板上置入鋼筋，澆筑24小時后拆掉內置模板，然后養護28天；步驟（2）中如果柔性防滲材料層是三元乙丙加筋橡膠板，則采用粘結劑直接粘貼在混凝土壩面上，橡膠板與橡膠板之間的搭接采用特制的搭接膠進行粘結，同時搭接縫內側采用內密封膏密封、搭接縫外側采用外密封膏密封，第一層三元乙丙加筋橡膠板粘貼好后，再采用粘結劑將第二層橡膠板粘貼在第一層橡膠板上，并采用同樣的方法處理搭接縫，橡膠板與混凝土壩面上下收頭采用壓條與螺釘固定，壓條部位的橡膠板背面涂止水馬蹄脂膏，壓條外沿涂外密封膏；如果柔性防滲材料層是膜厚共4mm、復合200g/m²的2層無紡布層，里層的無紡布層采用粘結劑粘貼在混凝土層上，接縫之間采用焊接連接，再在里層上鋪設外層的無紡布層，里外層之間采用豎向線焊接固定，接縫之間采用焊接連接；如果柔性防滲材料層是膜厚2mm、復合200g/m²的無紡布層與厚4mm的雙面自粘防水卷材層的組合防水層，里層采用雙面自粘防水卷材層粘結劑粘貼在混凝土層上，里層自身搭接接縫，粘貼好后揭掉表面的防粘紙，直接粘貼膜厚2mm、復合200g/m²的無紡布層，無紡布側與雙面自粘防水卷材相連，無紡布之間的接縫采用焊接處理；步驟（3）中待粘結劑在空氣中自然干燥7d，粘結劑達到預期強度后即可充水，充水后將頂蓋上的排氣閥打開，用螺栓將頂蓋固定在上框架上，使仿真模型的內腔形成一個封閉的整體，然后直接用與自來水相連的水管對模型內腔進行排氣和初步加壓，待模型內腔氣體排盡后，用高壓氮氣瓶加壓至3MPa，穩壓24小時；步驟（4）中松開油壓千斤頂使裂縫張開至2mm，其中裂縫張開寬度通過壓力表控制，待裂縫張開到位，迅速將壓力重新升至3MPa，穩壓24小時，然后松開油壓千斤頂使裂縫張開至5mm，并在3MPa壓力下穩壓24小時，最后松開油壓千斤頂使裂縫張開至8mm，壓力升至3MPa，穩壓至少7小時。