[發(fā)明專利]真實(shí)介質(zhì)中封堵材料的抗水壓性能測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011119988.5
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112268807B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張盛行;湯雷;官福海;王玉磊;賈宇;王承強(qiáng);王恩準(zhǔn)
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M3/04
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅;尹妍

本發(fā)明提供了真實(shí)介質(zhì)中封堵材料的抗水壓性能測試裝置及方法。該測試裝置包括滲漏通道模擬管件和水頭加載控制裝置：所述滲漏通道模擬管件由接頭、管體和管件中填充的介質(zhì)組成，介質(zhì)基于倒模的方式填充。本發(fā)明設(shè)計了結(jié)合真實(shí)介質(zhì)材料的滲漏通道模擬管件，可實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)際工程中滲漏通道形態(tài)及所處的環(huán)境，應(yīng)用該管件的測試裝置及封堵材料的抗水壓性能測試方法能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)介質(zhì)下深水滲漏通道中的抗水壓性能測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于堤壩工程滲漏病害修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種在真實(shí)介質(zhì)下深水滲漏通道中封堵材料的抗水壓性能測試裝置，適用于定量分析封堵材料在深水滲漏通道中的抗水壓性能。

背景技術(shù)

堤壩滲漏問題主要是由孔洞、裂隙形成的集中滲漏通道造成的。通過使用各種材料封堵滲漏通道是修復(fù)堤壩滲漏病害的有效措施。當(dāng)前，封堵材料種類繁多，型式多樣，針對具體工況，對封堵材料進(jìn)行性能測試是選擇堵漏工藝的重要工作。封堵材料的抗水壓性能不僅與封堵材料本身的性能有關(guān)，同周圍介質(zhì)的作用也是其性能發(fā)揮的決定性因素，需要對材料抗滑穩(wěn)定性和抗剪切能力綜合評價確定其堵漏性能。但當(dāng)前的封堵材料性能測試主要集中于封堵材料本身的性能，如抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，抗?jié)B壓力、粘結(jié)強(qiáng)度、凝結(jié)時間、耐熱性、抗凍性等，對封堵材料在滲漏通道中的封堵能力缺乏直觀的評判，同實(shí)際工程介質(zhì)接觸時的性能測試也鮮有所聞。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明通過模擬實(shí)際工程中滲漏通道的介質(zhì)條件，提供一種封堵材料在真實(shí)介質(zhì)下深水滲漏通道中的抗水壓性能測試裝置及方法。

本發(fā)明的第一目的在于提供一種滲漏通道模擬管件。所述一種滲漏通道模擬管件，由一個或多個管件單元相連形成，管件內(nèi)滲漏通道采用倒模法制作，所述管件單元制作方式如下：

（1）制作滲漏通道倒模模具；倒模模具包裹鐵芯和相變材料層，鐵芯截面尺寸小于擬制滲漏通道的最小截面尺寸；鐵芯外裹相變材料層使其截面面積略大于擬制滲漏通道的最大截面尺寸；打磨鐵芯外相變材料層，使其各截面尺寸與擬制滲漏通道一致。

（2）將倒模模具放置于管體內(nèi)部，之后將管體一端臨時密封；倒模模具底面與管體密封端緊密貼合，模具側(cè)面與管體不接觸；

（3）將管體和倒模模具豎直放置，向管體和倒模模具形成的間隙中填充介質(zhì)材料，并振搗密實(shí)，靜置至介質(zhì)材料達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，拆除臨時密封；

（4）豎直放置管體，使用環(huán)形感應(yīng)加熱器在管體外側(cè)由下至上加熱倒模模具鐵芯，基于電磁感應(yīng)作用使相變材料受熱熔融流出，最終鐵芯脫落，管體中形成滲漏通道；

（5）安裝連接接頭。

本發(fā)明中，鐵芯可為圓鐵棒、鐵片等任意形狀。管件一端的臨時密封應(yīng)有一定的強(qiáng)度、剛度和平整度，能夠保證填充介質(zhì)時不發(fā)生破壞，振搗時不發(fā)生過大的變形。所述相變材料在常溫下為固態(tài)，加熱后熔化為液態(tài)且易于流動，優(yōu)選石蠟、松香或硬脂酸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述介質(zhì)材料為水泥砂漿、混凝土或密實(shí)土；若介質(zhì)材料為水泥砂漿或混凝土，裝填時充分振搗密實(shí)，脫模時間為終凝后；若為土介質(zhì)，則分層填充，每層搗實(shí)壓密后，再填筑下一層；介質(zhì)填充至與管體端部齊平。進(jìn)一步的，滲漏通道應(yīng)在管件內(nèi)貫通、無堵塞。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，接頭處采用絲扣連接并纏繞生料帶密封，或采用熱熔機(jī)焊接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管件內(nèi)部做粗糙處理，管件外側(cè)可做緊箍處理，進(jìn)一步提高介質(zhì)附著力；

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管件單元為多個時，相鄰管件單元通過直接頭或彎接頭連接；管件與彎接頭連連接處密封。

使用本發(fā)明的倒模方法制作滲漏通道，能夠制作出不同形狀、變截面的滲漏通道，且可保證成型的滲漏通道符合預(yù)設(shè)尺寸參數(shù)。