一種可控側向約束力作用下混凝土接縫抗水滲透性能的試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種對由于修建間隔而導致存在新、舊混凝土結構接縫部位抗水 滲透性能的試驗裝置。
【背景技術】
[0002] 在土建行業中，存在著由于修建間隔時間而造成混凝土結構中存在接縫的部位， 如地下室的混凝土接縫及后澆帶、采用疊合墻結構型式的地鐵車站結構、裝配式地下結構 的接頭部位、地下通道的混凝土接茬部位、其他工程結構的后期修補部位等。當這些工程結 構位于地下水位線以下時，在運營使用階段這些接縫部位往往是滲漏較為集中的位置，對 后期的結構使用、混凝土的耐久性等造成了較大影響，也會造成一定的損失，嚴重時甚至會 造成工程報廢。
[0003] 由于目前地下工程中防水層的施工質量受到較多因素的影響而難以保證完全的 防水效果，因此針對這些新舊混凝土接縫部位抗滲性能的改善和提高也陸續提出了一些防 水措施，如專利1 (公開號CN2801916Y，公開日2006. 08. 02)、專利2 (公開號CN201908363U、 公開日2011. 07. 27)、專利3(公開號CN202787526U、公開日2013. 03. 13)、專利4(公開號 CN201110154743、公開日2011. 11.23)等，通過增加接縫的防水構造型式、提高新舊混凝土 粘接性能、改變接縫部位的形狀等方法對其抗滲性能進行加強。但是，目前對于混凝土抗 滲性能的測試，主要是依據《GB/T50082-2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標 準》（實施日期：2010年7月1日，第6章抗水滲透試驗）采用一次性整體澆筑的圓臺狀混 凝土試塊（上小下大）對其抗滲性能進行測試，并未涉及新舊混凝土接縫部位的抗滲性能 試驗方法及裝置，無法對這類部位的防水措施的效果進行檢驗。其他一些公開的文獻，如 專利5(公開號CN102608014A，公開日2012. 07. 25)、專利6(公開號CN101806702B、公開日 2011. 04. 27)、專利6 (公開號CN201120371533、公開日2012. 05. 23)等，也是針對混凝土試 塊的整體抗滲性能進行檢測，未涉及存在接縫的混凝土結構部位的抗滲檢測。
[0004] 許宏發等人公開的文獻（《混凝土接縫抗滲試驗方法研宄》，《四川大學學報（工程 科學版）》，第42卷第4期，第7-12頁，2010年7月），提出了一種利用現有混凝土抗滲試驗 裝置改進后的混凝土接縫抗滲試驗方法。在該方法中，圓臺型的混凝土接縫抗滲試塊采用 2次澆筑的方式制作，混凝土的接縫形式考慮了梯形和弧形兩種，之后用常規的混凝土抗滲 儀（如《GB/T50082-2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》所述）從混凝土 試塊的底部加水壓進行抗滲試驗。采用這種方法存在的主要問題為：為防止混凝土試塊被 水壓頂出脫落，混凝土抗滲儀上的鋼套筒為圓臺型（上小下大），因此在安裝混凝土抗滲試 塊及從底部加水壓過程中會使得混凝土抗滲試塊與鋼套筒之間形成一個環箍約束作用，增 加新、舊混凝土之間的擠壓力且該擠壓力不能直接控制（主要受到加載水壓的影響），造成 接縫不同程度的閉合，而不能反映接縫部位在實際工作狀態下的抗滲能力；而當一些工程 結構的接縫部位存在預加力時（如預制裝配式結構接頭部位可能會采用螺栓接頭加固、后 澆帶部位處混凝土常有膨脹力作用），該試驗方法無法有效地或控制抗滲試驗過程中接縫 部位的預加力值，也無法反映結構的實際工作狀態。
[0005] 在實際施工和研宄中的觀察表明，開展對可控側向約束力作用下混凝土接縫抗水 滲透性能的試驗具有強烈的必要性，例如，在一些地下結構中，如地下室、地下通道、地鐵車 站、沉管隧道等，為降低混凝土結構自收縮和不均勻沉降引起的開裂風險，需要在結構中設 置后澆帶或膨脹加強帶。如紀偉強公開的文獻（地下室混凝土結構膨脹加強帶替代后澆帶 的施工技術探討，《江西建材》，2012年第4期，第57-58頁）、趙朋輝等人公開的文獻（沉管 后澆帶膨脹混凝土施工技術，《施工技術》，第43卷增刊，第136-138頁，2014年6月）中所 提的地下室膨脹加強帶、沉管隧道后澆帶等新舊混凝土接縫部位，采用帶有一定膨脹性的 混凝土進行澆筑，利用膨脹混凝土產生的擠壓力去補償該部位混凝土收縮產生的裂縫和空 隙。在此類混凝土結構的部位，由于后澆帶部位的膨脹混凝土處于一個兩側邊界相對限定 的情況，新澆混凝土所產生的膨脹力使得后澆帶處的新舊混凝土接縫面受到一定的擠壓作 用，以提高其抗滲效果。對此類部位的抗滲能力測試，目前現有的混凝土抗滲儀無法在抗滲 試塊上模擬和控制作用在新舊混凝土接縫部位的擠壓力，因此無法合理地對此類部位的實 際抗滲能力進行評價。 【實用新型內容】
[0006] 鑒于現有技術的以上不足，本實用新型的目的是提供一種在可控側向約束力作用 下對混凝土結構接縫部位進行抗水滲透性能的試驗裝置，消除混凝土抗滲儀鋼套筒對混凝 土試塊的環箍約束作用，也可以調整和控制新舊混凝土接縫部位的預加側向約束力，能在 更接近實際工作環境的條件下對新舊混凝土接縫部位的抗水滲透性能進行測試，為該類工 程結構的設計與施工提供更為準確的依據，減少后期運營階段出現的滲漏。
[0007] 為實現實用新型目的，本實用新型所采取的技術方案是：
[0008] 一種可控側向約束力作用下混凝土接縫抗水滲透性能的試驗裝置，用于對新舊混 凝土接縫部位試塊進行抗水滲透性能測試。具有用于放置新舊混凝土接縫抗滲試塊5雙層 方筒4,方筒的底部密封，方筒的上口具有外凸緣14,方筒下部設置有具有中間開口 10的內 凸緣9,內凸緣將方筒分隔為試塊艙6和進水艙13兩部分；試塊艙設置有便于調節夾持抗 滲試塊5且橫穿試塊艙兩側的雙頭螺桿15的調力孔16 ;混凝土抗滲試塊由頂部左蓋板1和 右蓋板2及蓋板緊固螺栓3壓緊固定；內凸緣上設置有彈性密封墊圈8 ;左蓋板和右蓋板由 緊固螺栓壓緊固定在方筒的外凸緣上；方筒下部的進水艙連接水壓裝置11及進水，并連接 水壓表12 ;左蓋板和右蓋板之間根據混凝土接縫的形狀和區域設置有便于觀察滲水情況 的觀察口。
[0009] 左蓋板1和右蓋板2也可構成一整體式蓋板，其上根據混凝土接縫的形狀和區域 對應開設觀察孔。
[0010] 采用上述結構的實驗裝置，在具有試塊艙6和進水艙13兩部分的雙層方筒4中安 裝通過雙頭螺桿15夾持的由新混凝土和舊混凝土構成的抗滲試塊5,對新舊混凝土接縫7 施加水壓；方筒的內側尺寸與混凝土抗滲試塊相適應，以消除試驗過程中方筒側壁對混凝 土試塊四周的側向約束力的影響；在垂直混凝土接縫面的方向，由新混凝土和舊混凝土構 成的抗滲試塊5的中心部位預留便于通過雙頭螺桿15的過孔；混凝土抗滲試塊由頂部左蓋 板1和右蓋板2經緊固螺栓3壓緊固定，通過雙頭螺桿15調節抗滲試塊5的新舊混凝土接 縫7的可控預加力，并通過左蓋板1和右蓋板2的壓緊作用使得混凝土抗滲試塊底部的彈 性密封墊圈8形成擠壓變形密封限制進水艙13中壓力水從試塊底部側邊流出；進水艙的壓 力水由中間開口 10壓入試塊艙中抗滲