复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置及方法，该装置通过正反向预紧力对面板试件施加恒定拉、压应力，密封高压侵蚀溶液施加高水压力和高水力梯度作用，并采用垫层摩擦装置提供面板所承受的摩擦力。该装置分为密封箱、隔离室和溶蚀室，密封箱密封高压侵蚀溶液，隔离箱用来保护传感器、加载轴等避免溶液侵蚀并作为拉应力施加的反力装置，溶蚀室限定渗透通道。滚轴支座使加载杆的水平压力全部由垫层块与面板试件间摩擦力来平衡，并通过压力传感器和水压传感器监控试件三向应力、垫层摩擦力和侵蚀溶液压力大小，并通过二次旋紧和补充溶液的方法来保持预紧力、摩擦力、溶液压力长期稳定。密封箱内可提供硫酸盐、氯盐等一种或几种渗透溶蚀环境。

【技术实现步骤摘要】
复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置及其方法
本专利技术属于模拟试验
，特别涉及一种复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置及其方法。本专利技术涉及到复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验方法及其装置，尤其是一种模拟混凝土面板复杂应力状态，承受垫层摩擦力作用和高水力梯度下硫酸盐、氯盐等侵蚀性溶液渗透溶蚀作用的试验装置及方法。
技术介绍
水工混凝土是一种多孔介质材料，应力状态与其孔隙比息息相关。在压应力较小时，混凝土内部孔隙闭合，在压应力较大时孔隙张开。承受拉力作用时，内部孔隙会张开，孔隙比增大。混凝土面板作为防渗结构在土石坝、砌石坝、碾压混凝土坝的防渗系统及其加固工程中被广泛应用。应力状态复杂，通常高混凝土面板坝的面板中间受压、两端受压，并且受到垫层摩擦力作用。混凝土面板长期受环境水作用，水中侵蚀性离子如硫酸根、氯离子等与水泥水化产物发生反应使其失去胶凝性而产生劣化，导致混凝土强度降低，面板承载力下降，严重的还会威胁大坝安全。因此，研究混凝土面板在拉、压应力-垫层摩擦-高水力梯度耦合作用下的溶蚀劣化性能对大坝安全运行和面板耐久性评价具有重要意义。国内外开展相对较多的是单向拉、压、弯曲荷载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：包括密封室、隔离室和溶蚀室，所述密封室内设置有隔离室，隔离室内设置有溶蚀室；所述溶蚀室包括高弹性橡胶管（2），高弹性橡胶管（2）内自下而上设置的基座（8）、下透水石（9）、钢珠轨道（11）、不锈钢珠（10）、垫层块（12）、混凝土面板试件（1）和上透水石（15），基座（8）安装于密封室底板（19）上；所述混凝土面板试件（1）外高弹性橡胶管（2）两个相对的侧壁为受拉面，所述混凝土面板试件（1）外高弹性橡胶管（2）另外两个相对的侧壁为受压面，受拉面设置有拉力钢板（3）和拉力螺栓（22，所述拉力螺栓（22）一端穿过拉力钢板（3）抵住混凝土面板试件...

【技术特征摘要】
1.一种复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：包括密封室、隔离室和溶蚀室，所述密封室内设置有隔离室，隔离室内设置有溶蚀室；所述溶蚀室包括高弹性橡胶管（2），高弹性橡胶管（2）内自下而上设置的基座（8）、下透水石（9）、钢珠轨道（11）、不锈钢珠（10）、垫层块（12）、混凝土面板试件（1）和上透水石（15），基座（8）安装于密封室底板（19）上；所述混凝土面板试件（1）外高弹性橡胶管（2）两个相对的侧壁为受拉面，所述混凝土面板试件（1）外高弹性橡胶管（2）另外两个相对的侧壁为受压面，受拉面设置有拉力钢板（3）和拉力螺栓（22，所述拉力螺栓（22）一端穿过拉力钢板（3）抵住混凝土面板试件（1），另一端抵住受拉侧隔离室钢板（16），所述拉力螺栓（22）上安装有拉力传感器（24），所述受压面通过软钢垫层（4）连接压力钢板（5），所述压力钢板（5）通过压力螺栓（6）固定于软钢垫层（4）上，所述压力螺栓（6）上安装有压力传感器（7）；所述隔离室包括受拉侧隔离室钢板（16）和受压侧隔离室钢板（25），所述受拉侧隔离室钢板（16）和受压侧隔离室钢板（25）的底部固定于密封室底板（19）上，且分别位于受拉面和受压面外侧，受拉侧隔离室钢板（16）和受压侧隔离室钢板（25）的顶部分别连接高弹性橡胶管（2）顶部外壁，受拉侧隔离室钢板（16）、受压侧隔离室钢板（25）与高弹性橡胶管（2）之间形成密闭空间；所述密封室包括顶部设置有进水口、水压传感器（29）和内置轴压加载杆传感器（36）的轴压加载杆（34），其中：所述上透水石（15）顶部设置有加压盖，所述加压盖的位置与轴压加载杆（34）相对应，溶蚀室对应的密封室底板（19）上设置有溶蚀室排水管，密封室外对应的密封室底板（19）上设置有密封箱排水管。2.根据权利要求1所述的复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：所述密封室包括密封室侧墙（21），所述密封室侧墙（21）与密封室顶板（35）的相接处设置有密封箱止水橡皮（32），所述轴压加载杆（34）穿过密封室顶板（35）伸入密封室，密封室顶板（35）与轴压加载杆（34）之间设置有轴压杆止水橡皮（38），所述轴压加载杆（34）的伸入端外设置有轴压杆保护壳（37）。3.根据权利要求1所述的复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：所述垫层块（12）沿着不锈钢珠（10）运动的一侧设置有摩擦力加载轴（13），所述摩擦力加载轴（13）上安装有摩擦力加载杆传感器（33），所述摩擦力加载轴（13）通过加载支架（14）固定于密封室底板（19）上。4.根据权利要求1所述的复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：所述受拉侧隔离室钢板（16）、受压侧隔离室钢板（25）分别与高弹性橡胶管（2）的顶部外壁相接，且高弹性橡胶管（2）顶部内侧设有一凹槽，所述凹槽内设置有止水钢板，凹槽内外设置有止水橡皮（27），所述止水橡皮（27）、高弹性橡胶管（2）和止水钢板通过螺钉（26）分别与受拉侧隔离室钢板（16）、受压侧隔离室钢板（25）固定。5.根据权利要求1所述的复杂作用下混凝土面板溶蚀劣化试验装置，其特征在于：所述受拉侧隔离室钢板（16）的外侧顶部通过传力杆（20）连接密封室侧墙（21），所述受拉侧隔离室钢板（16）、受压侧隔离室钢板（25）的底部分别与密封室底板（9）之间设置有底面止水橡皮（17）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开来，沈振中，甘磊，唐建洲，邱莉婷，江婷，曾奕滔，张恺，董作波，李安东，周清勇，龙一飞，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32