建筑工程堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種堆石混凝土壩層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電壩體、復(fù)雜構(gòu)筑物和地基基礎(chǔ)等工程中，堆石混凝土作為填筑材料的使用越來(lái)越廣泛。堆石混凝土是利用自密實(shí)混凝土的高流動(dòng)、抗分離性能好以及自流動(dòng)的特點(diǎn)，在粒徑較大的塊石內(nèi)隨機(jī)充填自密實(shí)混凝土而形成的堆石混凝土體。它具有水泥用量少、水化溫升小、綜合成本低、施工速度快、良好的體積穩(wěn)定性等特點(diǎn)。其中，層間抗剪能力對(duì)堆石混凝土的性能影響是非常顯著的，是施工質(zhì)量的主要控制指標(biāo)之一。因此，為保證大壩抗剪強(qiáng)度，滿足相關(guān)技術(shù)要求，需要對(duì)堆石混凝土壩層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。
[0003]水工混凝土抗剪強(qiáng)度常用的測(cè)試方法為SL352-2006，《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》建議用混凝土剪切試驗(yàn)儀測(cè)定混凝土及混凝土與其他材料結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度，但是該方法只能在室內(nèi)試驗(yàn)，一般只針對(duì)小尺寸試件。而堆石混凝土粗骨料所用最小粒徑不小于300mm，抗剪試驗(yàn)所需的試件長(zhǎng)、寬、高均不小于900_，所需測(cè)試的試件尺寸較大，現(xiàn)有的室內(nèi)試驗(yàn)方法難以檢測(cè)堆石混凝土的抗剪強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種測(cè)試準(zhǔn)確，室外測(cè)試方便的堆石混凝土壩層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種建筑工程堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法，其特征在于:在建筑工程的堆石混凝土壩或基通過(guò)開(kāi)挖制作試件后，在試件上分別逐級(jí)施加垂直載荷和水平載荷，再根據(jù)剪切面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力的計(jì)算公式，確定線性回歸系數(shù)，計(jì)算出該堆石混凝土壩或基的層間結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度，檢測(cè)步驟如下:
[0007](I)試件制作:在被測(cè)堆石混凝土壩或堆石混凝土基上制作不少于5個(gè)的試件；
[0008](2)安裝千分表:在每個(gè)檢測(cè)試件的水平方向和垂直方向上均對(duì)稱安裝有4個(gè)千分表，分別檢測(cè)試件的水平變形和垂直變形；
[0009](3)安裝千斤頂:在檢測(cè)試件的水平面和垂直面上分別安裝千斤頂，用于施加水平方向的載荷和垂直方向的載荷；
[0010](4)施加垂直載荷:逐級(jí)施加垂直載荷，觀察垂直面上的千分表，當(dāng)連續(xù)兩次垂直變形之差不超過(guò)1% mm時(shí)，停止施加垂直載荷，讀出垂直載荷P ;
[0011](5)施加水平載荷:逐級(jí)施加水平載荷，讀出水平面上的千分表數(shù)值，當(dāng)所加的水平載荷引起的水平變形超過(guò)前一級(jí)載荷引起變形的1.5倍以上時(shí)，減荷施加，直至剪斷，讀出水平載荷Q ；
[0012](6)其余試件依次重復(fù)上述步驟(2)至(5)，直至完成全部試件的檢測(cè)；
[0013](7)計(jì)算:垂直面上的正應(yīng)力的計(jì)算公式為σ = Ρ/Α:剪切面上的剪應(yīng)力的計(jì)算公式為:τ = Q/A，得出堆石混凝土壩或基的層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的計(jì)算公式:
[0014]τ = a σ +b
[0015]式中:σ —正應(yīng)力MPa ；P一垂直載荷N ； τ 一剪應(yīng)力MPa ；Q一最大剪切載荷N ；A一剪切面面積，mm2;a，b為回歸方程回歸系數(shù)。
[0016]以上步驟(I)所述的試件為長(zhǎng)不小于1000mm，寬不小于1000mm，高不小于100mm
的堆石混凝土試件；所述的試件包含堆石混凝土壩層間結(jié)合部位。
[0017]以上步驟⑷所述的垂直載荷的加荷以時(shí)間作為控制，每3-10分鐘加荷一次，加荷后立即讀數(shù)，即可施加下一級(jí)載荷。
[0018]以上步驟(5)所述的水平載荷的施加以時(shí)間作為控制，每3-10分鐘加荷一次，加荷后立即讀數(shù)，待3-5分鐘后再讀一次，即可施加下一級(jí)載荷。
[0019]以上所述的不同的檢測(cè)試件的垂直載荷的初始值不同。
[0020]以上所述的建筑工程堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法，應(yīng)用于水利水電壩體、復(fù)雜構(gòu)筑物或地基基礎(chǔ)工程的堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)。
[0021]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果如下:
[0022]1、本發(fā)明在堆石混凝土壩體上開(kāi)挖制作試件，采用千斤頂對(duì)試件進(jìn)行抗剪強(qiáng)度測(cè)試，由于對(duì)試件施加的力為純剪力，混凝土破壞面與抗剪力方向一致，減少測(cè)試過(guò)程中的影響因素，提高了測(cè)試精度，且測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單易行。
[0023]2、本發(fā)明在載荷施加以時(shí)間為控制，試驗(yàn)過(guò)程精確有效，避免了測(cè)試過(guò)程中對(duì)試件的破壞，進(jìn)一步提尚測(cè)試精度。
[0024]3、本發(fā)明所用的裝置移動(dòng)方便，不受地理的限制，可廣泛應(yīng)用于水壩、鐵路、建筑等行業(yè)的堆石混凝土壩層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0026]附圖標(biāo)識(shí):
[0027]1-試件，2_千斤頂，3_千分表。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]一種建筑工程堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法，在被測(cè)堆石混凝土壩或堆石混凝土基上制作5個(gè)試件，試件為長(zhǎng)為1000mm，寬為1000mm，高為100mm的堆石混凝土試件，所述的試件包含堆石混凝土壩層間結(jié)合部位。在每個(gè)檢測(cè)試件的水平方向和垂直方向上均對(duì)稱安裝有4個(gè)千分表，分別檢測(cè)試件的水平變形和垂直變形。在檢測(cè)試件的水平面和垂直面上分別安裝千斤頂，用于施加水平方向的載荷和垂直方向的載荷。逐級(jí)施加垂直載荷，加荷以時(shí)間作為控制，每3分鐘加荷一次，加荷后立即讀數(shù)，即可施加下一級(jí)載荷。觀察垂直面上的千分表，當(dāng)連續(xù)兩次垂直變形之差不超過(guò)1% mm時(shí)，停止施加垂直載荷，讀出垂直載荷P。逐級(jí)施加水平載荷，水平載荷的施加以時(shí)間作為控制，每3分鐘加荷一次，加荷后立即讀數(shù)，待3分鐘后再讀一次，即可施加下一級(jí)載荷。讀出水平面上的千分表數(shù)值，當(dāng)所加的水平載荷引起的水平變形超過(guò)前一級(jí)載荷引起變形的1.5倍以上時(shí)，減荷施加，直至剪斷，讀出水平載荷Q。
[0031]其余試件依次重復(fù)上述步驟，直至完成全部試件的檢測(cè)；不同的檢測(cè)試件的垂直載荷的初始值不同。
[0032]垂直面上的正應(yīng)力的計(jì)算公式為σ = P/A:剪切面上的剪應(yīng)力的計(jì)算公式為:τ=Q/A，得出堆石混凝土壩或基的層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的計(jì)算公式:
[0033]τ = a σ +b
[0034]式中:σ —正應(yīng)力MPa ；P一垂直載荷N ； τ 一剪應(yīng)力MPa ；Q一最大剪切載荷N ；A一剪切面面積，mm2;a，b為回歸方程回歸系數(shù)。
[0035]以上所述的建筑工程堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)方法，應(yīng)用于水利水電壩體、復(fù)雜構(gòu)筑物或地基基礎(chǔ)工程的堆石混凝土層間結(jié)合面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)。
[0036]實(shí)