[發明專利]崩解軟巖與混凝土粘結特性的試驗方法及測試試樣

有效

• 申請號: 201710118975.8
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107063791B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 姚華彥;崔紹軍;劉鶴;陳清;張振華
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N19/04
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明涉及一種崩解軟巖與混凝土粘結特性的試驗方法及測試試樣。該試驗步驟包括：試樣制作、試樣與儀器的安裝、測試加載和數據處理等，測試試樣是在長方體狀或圓柱體狀軟巖塊的四周澆筑有與軟巖塊粘結為一體結構的混凝土塊。試驗方法則是將經過干燥處理或飽水處理后的測試試樣放置在承接墊塊上，然后通過加載柱施加載荷，并記錄不同時刻的加載荷值P以及軟巖塊與混凝土塊的粘結滑動位移值S，直至軟巖塊與混凝土塊的交界面剪切破壞，從而可獲得軟巖崩解之后軟巖塊與混凝土的粘結特性和剪切強度數據。本發明有效的解決了易軟化或崩解軟巖與混凝土粘結特性室內測試的難題，此外本試驗易于操作、制樣成功率高，并且測試數據客觀、準確。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，具體是涉及一種崩解軟巖與混凝土粘結特性的試驗方法及測試試樣

背景技術

在樁基礎工程領域中，研究巖體與樁基礎交界面的剪切特性及摩擦性能對樁基礎的種類選擇和設計有重要的指導意義。對于現存的測試巖石與混凝土交界面剪切特性的方法主要有以下兩種：1.制作空心巖石試樣，在空心巖石試樣的空腔內充填混凝土測試試樣，制成測試試樣，之后通過壓力機剪切；2.制作成巖石與混凝土單面搭接的測試試樣，同樣之后通過壓力機剪切等。

崩解軟巖在我國分布比較廣泛，約占全國陸地總面積的8.61％，是土木工程建設中不可避免的一類巖土體。崩解軟巖屬于古生代沉積巖，主要由石英、長石等礦物組成，決定其物理力學特性的主要是粘土礦物，粘土礦物是粘結不同晶體礦物的膠結物，主要類型有蒙脫石、針鐵礦、伊利石等。蒙脫石由于其特有的微膨脹性，使得軟巖在干燥狀態下對其擾動，內部極其容易斷裂，高溫條件下容易開裂、軟化，遇水容易軟化或崩解，相對于其他巖石而言，其物理力學性質特殊。由崩解軟巖的力學特性可知，采用以往的測試堅硬巖石的方法并不能適用于崩解軟巖與混凝土交界面剪切特性的試驗，如崩解軟巖不能用機械設備制作出空心巖樣的形狀，因為在制作過程中，機械的微小振動將會導致軟巖斷裂；若采用在軟巖中澆筑混凝土，會因澆筑混凝土時與軟巖的崩解反應使巖樣在未測試前破壞而造成試驗無法進行。比如中國專利文獻CN?201610255076A公開了一種測試巖石與混凝土粘結界面抗剪強度的方法，該方法中采用在空心巖石中澆筑混凝土形成測試試樣，這種試驗方法對于軟巖，尤其是遇水崩解類軟巖來說顯然無法適用。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于測試崩解軟巖與混凝土粘結特性的測試試樣，本發明中的測試試樣尤其適用于測試軟巖遇水軟化或崩解之后巖石與混凝土之間的粘結特性。

為了實現本發明的目的，本發明采用了以下技術方案：

一種崩解軟巖與混凝土粘結特性的測試試樣，包括長方體狀或圓柱體狀的軟巖塊，所述軟巖塊的四周澆筑有與軟巖塊粘結為一體結構的混凝土塊，所述混凝土塊澆筑后形成含有容納所述軟巖塊的空心腔。

優選的，所述混凝土塊輪廓呈長方體狀或圓柱體狀且與所述軟巖塊同軸布置。

優選的，所述軟巖塊、混凝土塊的與剪切方向垂直的上端面位于同一水平面，所述軟巖塊、混凝土塊的與剪切方向垂直的下端面位于同一水平面。

優選的，所述混凝土塊的強度大于所述軟巖塊的強度。

優選的，測試試樣的制備過程包括以下步驟：

S1、制作軟巖塊：選取軟巖粗品，先通過鋼絲鋸切割形成小塊中間樣品，S1步驟中的中間樣品的長和寬相應的分別比長方體狀所述軟巖塊的長和寬大2.0～3.0cm，所述中間樣品的高比長方體狀所述軟巖塊的高大2.0～4.0cm；再用美工刀將所述中間樣品逐漸削成所述軟巖塊的尺寸，并將軟巖塊的周向側面的表面處理平滑；

S2、將所述軟巖塊放入混凝土模具的正中心，沿著所述軟巖塊四周在所述混凝土模具中澆筑混凝土直至混凝土與所述軟巖塊高度一致為止；

S3、室溫靜置一段時間后待所述混凝土初凝后進行拆模，將拆模后的試塊養護后獲得所述測試試樣。