[發(fā)明專利]高壓水射流沖擊混凝土內(nèi)部裂紋擴(kuò)展捕捉方法及捕捉設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068661.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108333182B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳亮;李坤元;王多梁;張娣;杜書健
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 劉立春

1.一種高壓水射流沖擊混凝土內(nèi)部裂紋擴(kuò)展捕捉方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.制備透明混凝土相似材料；

S2.利用被染色劑著色后的高壓水沖擊所述透明混凝土相似材料使透明混凝土相似材料出現(xiàn)裂紋；

S3.利用高速攝像機(jī)記錄所述透明混凝土相似材料的裂紋擴(kuò)展過程；

步驟S1中，其具體步驟和所需的工具如下：

(1)混凝土相似材料制備模具及器皿：本實(shí)驗(yàn)選用高透超鏡面硅膠模具，表面光滑、規(guī)整，并可以觀察里面試劑凝固過程，倒入試劑前內(nèi)壁涂抹脫模劑，使試件成型后易于脫落；另有量程為0～50mL量杯，以及用于攪拌混合試劑的硅膠攪拌皿；

(2)骨料：綜合考慮透明混凝土相似材料試件的透明性及非均質(zhì)性，骨料采用二級配：5～15mm、15～30mm；骨料與試劑的質(zhì)量比為4:1；

(3)試件調(diào)配：基于平均影響值算法，通過混凝土透明相似材料單軸壓縮試驗(yàn)，考查不同參數(shù)對相似模型輸出物理力學(xué)特性的影響程度，篩選出配合比、養(yǎng)護(hù)時(shí)間作為影響透明混凝土相似材料的核心影響參數(shù)；通過制備不同配合比試件，得出配合比對混凝土力學(xué)特性影響規(guī)律，確定配合比的初步取值范圍為[1.5，2.5]，同上方法得到養(yǎng)護(hù)時(shí)間的初步取值范圍為[12h，72h]；基于各參數(shù)的初步取值范圍，通過正交設(shè)計(jì)原理選擇不同參數(shù)組合下制備的混凝土透明相似材料進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，以混凝土材料的容重、抗壓強(qiáng)度、泊松比、彈性模量基本物理力學(xué)參數(shù)作為考察指標(biāo)，得到最接近真實(shí)混凝土材料物理力學(xué)特性的配比方案：環(huán)氧樹脂與固化劑的配合比1.8，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為48h；

(4)混凝土相似材料試件的制備：試驗(yàn)室環(huán)境為無塵，干燥，環(huán)境溫度20°為宜，根據(jù)環(huán)氧樹脂與固化劑配合比，稱取環(huán)氧樹脂試劑為100ml、固化劑試劑為56ml，一起放入攪拌皿中，用攪拌棒沿同一方向攪拌3～5分鐘，待細(xì)小氣泡全部溢出，將試劑分批次倒入模具中，并在期間分批次放入骨料，并用攪拌棒輕輕攪拌使之分布均勻，最終得到透明混凝土相似材料試件；

(5)混凝土相似材料試件的養(yǎng)護(hù)：將做好的試件放到恒溫室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)48小時(shí)后取出；將多余的邊角用小刀削掉，再用砂紙將削掉邊角打磨光滑，使試件表面平整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水射流沖擊混凝土內(nèi)部裂紋擴(kuò)展捕捉方法，其特征在于：步驟S2中，所述高壓水中摻有高硬度固體顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水射流沖擊混凝土內(nèi)部裂紋擴(kuò)展捕捉方法，其特征在于：步驟S2中，所述染色劑為墨汁。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓水射流沖擊混凝土內(nèi)部裂紋擴(kuò)展捕捉方法，其特征在于：所述高硬度固體顆粒為石榴石、金剛砂、石英砂和/或陶粒。