[發明專利]一種新的橡膠密封墊壓縮應力性能測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201710891102.0
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107907407A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 彭芳樂;陳凱華;史文政;崔秀峰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本發明涉及一種橡膠密封墊測試裝置及方法，尤其是涉及一種新的橡膠密封墊壓縮應力性能測試裝置及方法。

背景技術

城市地下建筑空間的利用解決了城市土地緊缺，提供了更高水平的城市功能，改善了城市生活環境，創造一個更加具有吸引力的城市環境，使城市成為令人愉快舒適的空間。盾構隧道作為地下空間開發過程中最常見的結構型式，為地下空間的開發保駕護航。此外，隨著社會的發展，越來越多的越江海盾構隧道投入建設、使用，如上海長江隧道、渤海灣跨海通道、瓊州海峽海底隧道等等。

盾構法隧道的防水不僅關系到盾構隧道使用功能的正常發揮，而且關系到隧道使用期限的長短。由于盾構法隧道采用組裝式襯砌，接縫數量眾多，襯砌接縫防水成為隧道防水的重點，接縫處的防水性能直接決定了整個盾構隧道的使用壽命。因此，在盾構隧道運營期間，其接縫防水材料防水性能的正常發揮及耐久性至關重要。

目前為止，國內外主要采用橡膠密封墊來實現管片接縫之間的止水密封要求。根據橡膠密封墊的靜態密封原理，密封墊工作狀態下的材料性能類似于高粘體系，它具有把壓力傳遞到接觸面的特性。橡膠密封墊受到一定的壓力時，會對接觸面產生接觸應力，以此來抵抗作用于管片的水壓力。橡膠密封墊在工作狀態下受力以壓應力為主，因此從密封墊的防水機理來看，掌握橡膠密封墊的壓縮性能有助于了解其防水性能。

通過對不同橡膠密封墊壓縮性能進行測試，為實際工程中盾構隧道接縫防水性能提供參考依據。傳統的橡膠密封墊壓縮性能的測試裝置在測試過程中，橡膠密封墊接觸面附近容易擠出橡膠，導致縱向變形，而實際工程中盾構隧道用橡膠密封墊不存在縱向變形，因此測試結果與實際值存在偏差。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種新的橡膠密封墊壓縮應力性能測試裝置及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種新的橡膠密封墊壓縮應力性能測試裝置，該測試裝置包括底板、端面封板以及用于盛放橡膠密封墊試樣的溝槽上模塊和溝槽下模塊，所述的端面封板設置兩塊并對稱設置在底板兩端，所述的端面封板與底板形成容納空間，所述的溝槽下模塊和溝槽下模塊依次置于所述的容納空間中，橡膠密封墊試樣位于溝槽下模塊和溝槽下模塊之間并相互接觸，所述的溝槽上模塊和溝槽下模塊兩側端面與端面封板貼合密封，所述的溝槽上模塊通過滑動機構在所述的端面封板內上下滑動。

所述的溝槽上模塊和溝槽下模塊的長度與橡膠密封墊試樣長度相等，溝槽上模塊底面和溝槽下模塊頂面設有用于放置橡膠密封墊試樣的凹槽，所述的凹槽與橡膠密封墊試樣相互契合。

所述的滑動機構包括設置在端面封板內的卡槽以及設置在溝槽上模塊上的凸緣，所述的卡槽沿端面封板高度方向設置，所述的凸緣插入所述的卡槽并滑動設置，所述的卡槽與所述的凸緣相互契合且二者之間無空隙。

所述的卡槽設于端面封板內部，且沿端面封板高度方向貫穿端面封板。

每塊端面封板上均設有兩條卡槽，兩條卡槽對稱設置在端面封板兩端，對應的，溝槽上模塊兩端分別設有兩個與所述的卡槽契合的凸緣。

所述的端面封板外側與底板之間設有用于支撐的角鋼。

一種新的橡膠密封墊壓縮應力性能測試方法，采用所述的測試裝置輔助完成，所述的測試方法包括如下步驟：

(1)在溝槽上模塊和溝槽下模塊中分別放入橡膠密封墊試樣；

(2)將溝槽下模塊放置在底板上，溝槽下模塊兩端與端面封板貼合；

(3)溝槽上模塊置于溝槽下模塊上方，并通過滑動機構在所述的端面封板內上下滑動；

(4)調節滑動機構改變溝槽上模塊的高度使得溝槽上模塊和溝槽下模塊(6)中的橡膠密封墊試樣接觸；

(5)將測試裝置置于試驗機上，反復壓動和放松溝槽上模塊，獲取橡膠密封墊試樣的應力應變曲線。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)本發明溝槽上模塊和溝槽下模塊為兩塊分立的模塊，將溝槽上模塊和溝槽下模塊設置在兩塊端面封板形成的容納空間中，在壓動溝槽上模塊使得橡膠密封墊壓縮時，由于兩側有一個完整的端面封板，因此能夠完全約束橡膠密封墊縱向變形，排除了現有技術測試過程中橡膠密封墊接觸面部位易擠出的問題，使得測試結果更貼合實際工程應用；

(2)本發明通過設置滑動機構保證了溝槽上模塊在上下滑動過程中的平穩性，溝槽上模塊在測試過程中保持水平，保證測試過程的可靠進行；

(3)本發明滑動機構采用凸緣與卡槽契合滑動的形式，結構簡單，易于實現。