瀝青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程使用的水工浙青混凝土為其試件提供壓力水恒溫環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備及其試驗(yàn)方法，特別是一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，浙青混凝土做為防滲體，用于了很多水利水電工程中，并且在水利水電現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，如:《水工浙青混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL/T5362-2006中就規(guī)定了浙青混凝土水穩(wěn)定性試驗(yàn)。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)浙青混凝土水穩(wěn)定性試驗(yàn)，所采用的均是一定溫度下的水中浸泡法，并用此法試驗(yàn)后，可計(jì)算相應(yīng)的浙青混凝土水穩(wěn)定性系數(shù)。但實(shí)際水利水電工程中，浙青混凝土防滲體常期工作于于一定壓力的水環(huán)境中，而在此環(huán)境中浙青混凝土水穩(wěn)定性如何，無(wú)法進(jìn)行試驗(yàn)判定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法，可以用于在具有一定水壓力的環(huán)境下浙青混凝土防滲體的水穩(wěn)定性試驗(yàn)研究，其結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，操作方便，可以為浙青混凝土試件提供相應(yīng)穩(wěn)定的水壓力，根據(jù)工程所需的環(huán)境設(shè)定試驗(yàn)水溫，并且測(cè)試經(jīng)試驗(yàn)環(huán)境與正常環(huán)境下浙青混凝土力學(xué)性能的變化，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置，在罐口上設(shè)置著具有連接法蘭的壓力罐通過(guò)其連接法蘭上安裝的密封墊和均布安裝的螺栓將罐蓋固接在壓力罐罐口上，在壓力罐內(nèi)的底部水平設(shè)置著電加熱器，位于電加熱器上方的壓力罐罐體內(nèi)固裝著隔離柵版，在壓力罐的罐體壁上安裝著溫度控制器，在罐蓋均布的通孔上分別安裝著進(jìn)水閥、排氣閥和壓力表，在壓力罐罐體的底面上設(shè)置著裝有閥門(mén)的排水口。
[0005]一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，利用浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置對(duì)浙青混凝土壓力水穩(wěn)試件進(jìn)行試驗(yàn)的步驟如下:
(1)對(duì)工程取出的浙青混凝土芯樣進(jìn)行加工成直徑100mm ±3 mm,高度100 mm ±2 mm的圓柱體試件共6件；
(2)打開(kāi)罐蓋，把其中需要進(jìn)行壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)的3個(gè)試件放入壓力罐內(nèi)，置于隔離柵版上，將另外的3個(gè)試件置于室內(nèi)20°C ±1°C的常溫環(huán)境中；
(3)通過(guò)罐蓋上的進(jìn)水閥向壓力罐中注滿水，安裝密封墊蓋好罐蓋，緊固螺栓，確保不漏水，并且打開(kāi)進(jìn)水閥和排氣閥，在進(jìn)水閥上接好手動(dòng)壓力水泵后，開(kāi)始向壓力罐中注水，直至排氣閥中有水流出，關(guān)閉排氣閥；
(4)通過(guò)壓力水泵繼續(xù)向壓力罐內(nèi)注水加壓，壓力達(dá)到0.3-lMPa，停止加壓，通過(guò)電加熱器加熱壓力罐中的水，由溫度控制器控制壓力罐內(nèi)的水溫達(dá)到20°C -40°C ；
(5)使壓力罐內(nèi)的浙青混凝土試件在上述環(huán)境條件下保持2-7天后，然后打開(kāi)排氣閥泄壓后，再打開(kāi)壓力罐底部的排水口排水，松開(kāi)緊固螺栓，打開(kāi)罐蓋； (6)取出試件置于室內(nèi)溫度20°C ±1°C環(huán)境中2小時(shí)，并且與其它3個(gè)試件分別安裝在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，保持試件軸心與壓板中心重合，啟動(dòng)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，以I mm/min的加荷速度加載，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，直至試件破壞。
[0006]本發(fā)明的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法的原理
浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)裝置主要用于提供浙青混凝土試件浸泡于水溫穩(wěn)定，且具有一定水壓力環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備。根據(jù)浙青混凝土防滲體所工作的水頭情況，即可設(shè)定試驗(yàn)中相應(yīng)的水壓力，并可根據(jù)工程所處地環(huán)境水溫度情況，設(shè)定試驗(yàn)水溫，并保持浙青混凝土試件在此環(huán)境下一定時(shí)間，取出后對(duì)其進(jìn)行物理力學(xué)性能的測(cè)試，以反應(yīng)在此環(huán)境影響下浙青混凝土性能的變化。本試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法的技術(shù)要點(diǎn)有四個(gè)方面:一是為浙青混凝土試件提供了，可達(dá)2MPa水壓力環(huán)境，即壓力罐；二是可通過(guò)裝置中的溫度控制器和加熱管，保持壓力罐中水溫的穩(wěn)定，避免了由于浙青混凝土溫度敏感性對(duì)試件性能的影響；三是壓力罐中的水壓力可通過(guò)手動(dòng)壓力泵施加，并由壓力表讀取適時(shí)壓力罐壓力值，保證壓力的穩(wěn)定；四是測(cè)試經(jīng)此環(huán)境后與正常環(huán)境下浙青混凝土試件力學(xué)性能的變化。
[0007]本發(fā)明的試驗(yàn)方法
1、對(duì)工程取出的浙青混凝土心樣進(jìn)行加工，或通過(guò)擊實(shí)成型所需的浙青混凝土壓力水穩(wěn)試件，其尺寸要求為:直徑100mm±3mm,高度100mm±2mm。共需6個(gè)試件。
[0008]2、抓住壓力罐把手，打開(kāi)壓力罐蓋，把其中需要進(jìn)行壓力水穩(wěn)定試驗(yàn)的3個(gè)試件放入壓力罐中，置于罐中隔離柵板上；另3個(gè)試件置于室內(nèi)20°C ±1°C常溫環(huán)境中。
[0009]3、將壓力罐中注滿水，并蓋好壓力罐蓋，上緊壓力罐蓋周邊8個(gè)六角螺栓，確保不漏水，并打開(kāi)進(jìn)水閥和排氣閥，在進(jìn)水閥上接好手動(dòng)壓力水泵后，開(kāi)始由手動(dòng)壓力水泵向壓力罐中注水，直至排氣閥中有水流出，即關(guān)閉排氣閥。
[0010]4、通過(guò)手動(dòng)壓力水泵繼續(xù)注水加壓，通過(guò)壓力表讀取適時(shí)壓力，直至試驗(yàn)所需壓力(一般為該工程浙青混凝土防滲體所承受的最大水頭)。再通過(guò)溫度控制器設(shè)置好所需試驗(yàn)水溫度(一般為該工程環(huán)境水的平均溫度)，并等待壓力罐中水溫度穩(wěn)定至試驗(yàn)要求溫度。此時(shí)應(yīng)注意，水溫度設(shè)定不宜大于90°C，避免壓力罐中水沸騰。
[0011]5、保持浙青混凝土試件在此環(huán)境下要求時(shí)間后，然后打開(kāi)排氣閥泄壓，當(dāng)壓力正常后，再打開(kāi)底部排水口，排水后，松開(kāi)8個(gè)六角螺栓，打開(kāi)壓力罐蓋。
[0012]6、取出試件置于室內(nèi)20°C ±1°C常溫環(huán)境中2小時(shí)，并與其它3個(gè)試件，分別安裝于萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，保持試件軸心與壓板中心重合；
7、啟動(dòng)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，以lmm/min的加荷速度加載，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，直至破壞。
[0013]計(jì)算方法
在常溫正常環(huán)境下每個(gè)試件的單軸壓縮強(qiáng)度(精確至0.0lMPa):
Rc=Pc/Ai (Pc 一常溫正常環(huán)境下浙青混凝土試件的最大荷載N，Ai 一試件的受壓面積
mm2)
將3個(gè)試件的單軸壓縮強(qiáng)度進(jìn)行平均，為常溫正常環(huán)境下的平均強(qiáng)度Rce (保留為0.0lMPa)；
在壓力水穩(wěn)定裝置中放置每個(gè)試件的單軸壓縮強(qiáng)度(精確至0.0lMPa):
Ry=Py/Ai (Py 一壓力水穩(wěn)定裝置中浙青混凝土試件的最大荷載，Ai 一試件的受壓面積) 將3個(gè)試件的單軸壓縮強(qiáng)度進(jìn)行平均，為壓力水穩(wěn)定環(huán)境下的平均強(qiáng)度Rye(MPa)(保留為 0.0lMPa)；
則壓力水穩(wěn)定系數(shù)Ky=Rye/RCe，Ky保留兩位小數(shù)。
[0014]本發(fā)明用于在具有一定