[发明专利]崩解软岩与混凝土粘结特性的试验方法及测试试样

说明书

本发明涉及一种崩解软岩与混凝土粘结特性的试验方法及测试试样。该试验步骤包括：试样制作、试样与仪器的安装、测试加载和数据处理等，测试试样是在长方体状或圆柱体状软岩块的四周浇筑有与软岩块粘结为一体结构的混凝土块。试验方法则是将经过干燥处理或饱水处理后的测试试样放置在承接垫块上，然后通过加载柱施加载荷，并记录不同时刻的加载荷值P以及软岩块与混凝土块的粘结滑动位移值S，直至软岩块与混凝土块的交界面剪切破坏，从而可获得软岩崩解之后软岩块与混凝土的粘结特性和剪切强度数据。本发明有效的解决了易软化或崩解软岩与混凝土粘结特性室内测试的难题，此外本试验易于操作、制样成功率高，并且测试数据客观、准确。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，具体是涉及一种崩解软岩与混凝土粘结特性的试验方法及测试试样

背景技术

在桩基础工程领域中，研究岩体与桩基础交界面的剪切特性及摩擦性能对桩基础的种类选择和设计有重要的指导意义。对于现存的测试岩石与混凝土交界面剪切特性的方法主要有以下两种：1.制作空心岩石试样，在空心岩石试样的空腔内充填混凝土测试试样，制成测试试样，之后通过压力机剪切；2.制作成岩石与混凝土单面搭接的测试试样，同样之后通过压力机剪切等。

崩解软岩在我国分布比较广泛，约占全国陆地总面积的8.61％，是土木工程建设中不可避免的一类岩土体。崩解软岩属于古生代沉积岩，主要由石英、长石等矿物组成，决定其物理力学特性的主要是粘土矿物，粘土矿物是粘结不同晶体矿物的胶结物，主要类型有蒙脱石、针铁矿、伊利石等。蒙脱石由于其特有的微膨胀性，使得软岩在干燥状态下对其扰动，内部极其容易断裂，高温条件下容易开裂、软化，遇水容易软化或崩解，相对于其他岩石而言，其物理力学性质特殊。由崩解软岩的力学特性可知，采用以往的测试坚硬岩石的方法并不能适用于崩解软岩与混凝土交界面剪切特性的试验，如崩解软岩不能用机械设备制作出空心岩样的形状，因为在制作过程中，机械的微小振动将会导致软岩断裂；若采用在软岩中浇筑混凝土，会因浇筑混凝土时与软岩的崩解反应使岩样在未测试前破坏而造成试验无法进行。比如中国专利文献CN 201610255076A公开了一种测试岩石与混凝土粘结界面抗剪强度的方法，该方法中采用在空心岩石中浇筑混凝土形成测试试样，这种试验方法对于软岩，尤其是遇水崩解类软岩来说显然无法适用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于测试崩解软岩与混凝土粘结特性的测试试样，本发明中的测试试样尤其适用于测试软岩遇水软化或崩解之后岩石与混凝土之间的粘结特性。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种崩解软岩与混凝土粘结特性的测试试样，包括长方体状或圆柱体状的软岩块，所述软岩块的四周浇筑有与软岩块粘结为一体结构的混凝土块，所述混凝土块浇筑后形成含有容纳所述软岩块的空心腔。

优选的，所述混凝土块轮廓呈长方体状或圆柱体状且与所述软岩块同轴布置。

优选的，所述软岩块、混凝土块的与剪切方向垂直的上端面位于同一水平面，所述软岩块、混凝土块的与剪切方向垂直的下端面位于同一水平面。

优选的，所述混凝土块的强度大于所述软岩块的强度。

优选的，测试试样的制备过程包括以下步骤：

S1、制作软岩块：选取软岩粗品，先通过钢丝锯切割形成小块中间样品，S1步骤中的中间样品的长和宽相应的分别比长方体状所述软岩块的长和宽大2.0～3.0cm，所述中间样品的高比长方体状所述软岩块的高大2.0～4.0cm；再用美工刀将所述中间样品逐渐削成所述软岩块的尺寸，并将软岩块的周向侧面的表面处理平滑；

S2、将所述软岩块放入混凝土模具的正中心，沿着所述软岩块四周在所述混凝土模具中浇筑混凝土直至混凝土与所述软岩块高度一致为止；

S3、室温静置一段时间后待所述混凝土初凝后进行拆模，将拆模后的试块养护后获得所述测试试样。