The invention discloses a hydraulic splitting test device for hydraulic concrete, a concrete making mold and a test method. The concrete sample is fixed and sealed in a pressure chamber with a movable axial compression column by means of a crack sealing sleeve of the sample, and the hydraulic loading system and the axial compression loading system cooperate to simulate the chemical field of the hydraulic concrete occurrence. Stress field and seepage field. The invention can study the crack deterioration mechanism of the permanent hydraulic concrete structure under the combined action of the physical, chemical and mechanical properties of the water in practical engineering, and realize the hydraulic splitting test research of the hydraulic concrete after the wetting and drying cycles of the erosion solution immersion and the hydraulic coagulation after the high hydraulic gradient hydrochemical dissolution erosion. The experimental study of soil hydraulic fracturing is of reference value to the study of long-term stability of hydraulic concrete structures.
【技术实现步骤摘要】
一种水工混凝土水力劈裂试验装置、混凝土制作模具及试验方法
本专利技术涉及土木水利工程混凝土结构领域,适用于研究长期与水环境接触永久性的混凝土结构在应力—化学-渗流耦合作用下,其力学特性劣化的规律和机理,也可探讨混凝土试件在不同应力环境下水力劈裂的破坏规律及机理。本专利技术还提供所述应力-化学-渗流耦合作用下水工混凝土水压致裂的试验装置。
技术介绍
随着我国水利事业快速发展及筑坝技术的提高,目前,我国仍有数量众多的在建的高混凝土坝,且坝高已超高200m。此类大体积混凝土结构由于施工工艺、温度及施工材料等的影响,混凝土初始裂缝不可避免,水库蓄水后在复杂应力和高渗压作用下极易使裂缝进一步扩展。同时,永久性水工混凝土结构服役的水环境是一种复杂的化学溶液,其成分含有Na+、Cl-、H+等离子,侵蚀溶液侵蚀作用的累积效应将引起混凝土矿物成分和微观结构发生改变,这些改变更易发生在混凝土结构初始微裂缝处,从而引起混凝土物理力学特性的改变,影响水工混凝土结构使用寿命。因此,研究应力-渗流-化学耦合作用下水工混凝土水压致裂问题具有重要的工程理论和实践意义。水力劈裂是含裂缝混凝土渗流-应力-化学耦合研究的一个方面,它反映的是在渗透水压力作用下混凝土的力学响应及结构变化。混凝土水力劈裂特性试验研究是研究水工混凝土稳定性及治理方法的一个重要手段。目前混凝土水力劈裂试验,研究重点偏于应力场与渗流场耦合作用下,混凝土的力学反应,并获得了大量的研究成果。关于渗流场、化学场及应力场三场耦合作用下混凝土水力劈裂试验方法较少,尚未形成系统。在实际工程中,永久性水工混凝土结构同时受到水的物理、化 ...
【技术保护点】
1.一种水工混凝土水力劈裂试验装置,其特征在于,包括:一压力室,压力室内固定和密封混凝土试样,压力室的侧壁上设有第一进水管、排水管、进气管、排气管;一轴压柱,穿设于压力室的顶部中央位置,与压力室之间相对滑动密封连接;一试样裂缝密封套,设置于压力室内的底部中央位置,用于将混凝土试样的底端固定,试样裂缝密封套的中心处设有和混凝土试样内部裂缝相连通的通孔;第二进水管,设置于压力室的底部,和试样裂缝密封套中心处的通孔相连通;第一液压加载系统,和第一进水管连接,用于向压力室内部灌注压力溶液;第二液压加载系统,和第二进水管连接,用于向混凝土试样内部裂缝灌注压力溶液;轴压加载系统,和所述轴压柱连接,用于对混凝土试样进行轴向力加载;通风装置,和所述进气管连接,用于向压力室内部输入干燥气体;控制器,和所述第一液压加载系统、第二液压加载系统、轴压加载系统以及通风装置控制连接;所述第一进水管、第二进水管和进气管上均设有和控制器连接的电磁阀。
【技术特征摘要】
1.一种水工混凝土水力劈裂试验装置,其特征在于,包括:一压力室,压力室内固定和密封混凝土试样,压力室的侧壁上设有第一进水管、排水管、进气管、排气管;一轴压柱,穿设于压力室的顶部中央位置,与压力室之间相对滑动密封连接;一试样裂缝密封套,设置于压力室内的底部中央位置,用于将混凝土试样的底端固定,试样裂缝密封套的中心处设有和混凝土试样内部裂缝相连通的通孔;第二进水管,设置于压力室的底部,和试样裂缝密封套中心处的通孔相连通;第一液压加载系统,和第一进水管连接,用于向压力室内部灌注压力溶液;第二液压加载系统,和第二进水管连接,用于向混凝土试样内部裂缝灌注压力溶液;轴压加载系统,和所述轴压柱连接,用于对混凝土试样进行轴向力加载;通风装置,和所述进气管连接,用于向压力室内部输入干燥气体;控制器,和所述第一液压加载系统、第二液压加载系统、轴压加载系统以及通风装置控制连接;所述第一进水管、第二进水管和进气管上均设有和控制器连接的电磁阀。2.根据权利要求1所述的水工混凝土水力劈裂试验装置,其特征在于,所述压力室的顶部设有可开合或关闭的盖体,所述盖体上设有与所述轴压柱间隙配合的轴孔,轴压柱外侧套一橡胶密封套,橡胶密封套外层涂抹一层润滑剂,实现与压力室之间滑动密封连接。3.根据权利要求1所述的水工混凝土水力劈裂试验装置,其特征在于,所述压力室的底部连接有一压力室底座,所述压力室底座上设有供第二进水管穿过的槽道,所述第二进水管依次穿过压力室底部、试样裂缝密封套中心处的通孔后与试样裂缝相连通。4.根据权利要求1所述的水工混凝土水力劈裂试验装置,其特征在于,所述压力室内部设有与进气管连通的通气管,通气管平行布置于混凝土试样的一侧,通气管的管壁上均匀设置通气孔。5.一种混凝土试样制作模具,其特征在于,包括模具和裂缝预制件,所述模具由两半圆柱空腔通过螺栓连接固定;所述裂缝预制件包括伸缩支架、裂缝成型管以及成缝钢片,其中,伸缩支架通过夹具可拆卸的连接在模具的上端,裂缝成型管一端与所述伸缩支架的中心处连接,裂缝成型管的另一端伸入模具内部并且伸入模具内的端部连接所述成缝钢片,裂缝成型管和成缝钢片上的缝隙相连通;伸缩支架上设有和所述裂缝成型管内部相连通的裂缝灌水口,并且所述裂缝成型管的轴线和模具的轴线共轴。6.根据权利要求5所述的混凝土试样制作模具,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴琼,徐力群,沈振中,陶韵成,刘得潭,史亚旋,张宏伟,邱丽婷,汪瑞欣,邵文捷,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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