[发明专利]一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法

说明书

一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法，装置：钢模外侧壁上段设有外螺纹段；限位调节机构包括旋转钢套、连接杆和钢垫圈，旋转钢套包括上顶板和圆筒状围板，围板的内壁上设有内螺纹段；钢垫圈同轴设置于钢模内部，钢垫圈上固定多个连接杆，连接杆的另一端固定连接在上顶板的下端面上。方法：在钢模的模腔中心的上部固定设置与钢模同轴心的钢垫圈，钢垫圈用于限定试件上端面的高度；将试件表面涂覆形成密封层并装入钢模；连接钢模与抗渗仪；设置压力，进行试验；试验结束后，剖开试件，观察渗水情况。该装置和方法能有效消除水平环向压力作用，客观准确的得到混凝土实际的抗渗能力，提高试验效率和精度，使试件在试验过程中的应力和渗水量分布更均匀，能使试验更接近实际工况。

技术领域

本发明涉及一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法，属于混凝土实验技术领域。

背景技术

混凝土的抗渗性能是混凝土的一项基本性能，在地下工程或者其它有防渗要求的工程结构中该性能尤为重要。该性能利用抗渗试验检测设备通过抗渗试验进行检测。常用的抗渗检测设备为HP-4.0型混凝土抗渗仪，主要由机架试模、分离器、水泵、蓄水罐和电气控制装置组成，利用密封容器与其连通的管路系统各处的压强相等原理，以水泵施压，并通过智能数控表保持压力在规定的范围内来进行试验。

其中机架试模(钢模)为锥台形的无上盖套筒式结构，其内径由下至上逐渐变小，用现有的机架试模进行混凝土抗渗试验过程中，水的压力沿试件轴线自下向上施加，而在竖直方向根据力的平衡条件，混凝土试块与钢模间的压力的竖直向下分量与向上的水压力相平衡，由于该钢模内倾角度很小，因此要想平衡向上的水压力就需要极大的混凝土与钢模间的压力，而此压力的水平分量就会环向施加到混凝土抗渗试块上，导致抗渗混凝土试块受到较大的水平方向压应力。

由于水平环向压力作用的存在，使得混凝土竖向的孔隙、孔隙受到压缩，导致抗渗试块混凝土的抗渗性能极大的提高，进而会高估了混凝土的抗渗性能，而实际工程中的混凝土则不存在该水平环向压力，混凝土的实际抗渗性能远小于实验得出的抗渗能力，因此在工程应用中存在着较大的安全隐患，混凝土结构渗水情况比比皆是。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法，该装置和方法能明显消除水平环向压力，提高试验效率和精度，能使试件在试验过程中的应力和渗水量分布更均匀，客观准确的得到混凝土实际的抗渗能力，得出的试验结果更为可靠。

为了实现上述目的，本发明提供一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置，包括钢模和限位调节机构；钢模具有与试件具有相同锥度的内腔，所述钢模外侧壁的上段为直壁段，且在直壁段上设有外螺纹段；

所述限位调节机构包括旋转钢套、连接杆和钢垫圈，所述旋转钢套包括上顶板和围合于上顶板外圆周并向下延伸的圆筒状围板，围板的内壁上设有与外螺纹段配合的内螺纹段；

钢垫圈同轴设置于钢模内部，钢垫圈上固定多个连接杆，多个连接杆以钢模轴心为中心环形等距布置；连接杆的另一端固定连接在上顶板的下端面上。

进一步地，所述上顶板中心位置开设通孔。

进一步地，所述连接杆设有6个。

与现有技术相比，该试验装置通过在钢模内部设置高度可调节的钢垫圈，使钢垫圈的下端面能够在试验时与试件的上端面紧密接触，从而在抗渗试验过程中对试件顶升起到限位作用，极大地减小和消除水平环向压力作用，能使试件在试验过程中的应力和渗水量分布更均匀，能使渗水速度加快，使渗水液面呈水平线分布，从而客观准确的得到混凝土实际的抗渗能力，提高了试验效度和精度。

一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验方法，包括如下步骤：

S1：将测试溶液注入到抗渗仪的水箱中，去除抗渗仪中多余的空气；