[实用新型]用于测试混凝土裂缝自愈能力的实验装置系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试混凝土裂缝自愈能力的实验装置系统，属于水利土木工程领域，可以在混凝土天然愈合能力研究，仿生自愈合研究及在水泥基中掺入特殊材料实现自愈合能力研究等测试领域应用。

背景技术

对于水工建筑物的防渗构件,总是担心由内部反作用或外部影响造成损坏,使材料特性发生改变或产生裂缝。裂缝引起防渗构件漏水,甚至逐渐引发整个建筑物崩溃。混凝土结构失效的主要原因是微裂缝的扩展，所以及时对扩展裂缝进行修复就可以很好地减缓失效。但若采用人工修复技术不仅延误了最佳修复时间，并且耗费人力财力。如果混凝土能在产生裂缝后立刻做出反应自行愈合，那么结构修复的经济性和有效性就会大大提高，而自愈合是指当混凝土结构开裂其本身会自动修复裂缝。

从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土的裂缝是不可避免的。同时经验显示,某些暴露于水环境中的混凝土裂缝能自愈合,水通过裂缝的渗透随着构筑物使用时间的增加逐渐减弱甚至消失。这种现象在混凝土结构中是普遍存在的。混凝土裂缝的自愈合以裂缝处有白色的碳酸钙结晶为特征，这种混凝土“裂缝自愈合”特性包含了复杂的物理以及化学过程。

由于水下混凝土长期处于水中或是干湿交替的环境中，给水下混凝土裂缝的修补增加了很多困难。一般情况下，应该尽量避免在水下修补混凝土裂缝。但是，由于结构物性能或使用的需要，带缝工作的大坝和一些大桥的高强度混凝土桩只能在饱水状态下进行修补。

随着混凝土应用范围的不断扩大，其在天然情况下由于浇筑质量不好而导致的裂缝问题逐渐引起大家的重视。在水电工程中，大部分混凝土结构位于水下，往往承受一定的水压力，因此很有必要寻找一种实验方法测试混凝土的自愈能力，从而研究混凝土在不同水压力作用下自身裂缝的自愈合能力。

当混凝土试件添加某些水泥基材料后，会导致试件裂缝遇水之后的自愈能力得到很大的提高，而为了检验材料的自愈性质，往往需要一套实验装置，测试混凝土裂缝在水的作用下因化学反应导致裂缝被封堵的情况。目前在国际文献中没有找到与混凝凝土自愈性能测试相关的已经批准的标准或实验方法，当前研究混凝土自愈性能的实验方法还比较混乱，大多在自行设计的实验装置上进行。

目前已有的实验方法，以下面两种最为有名。一是H.萨克加测试沥青混凝土裂缝的自愈特性采用的方法，其将已经带有裂缝的混凝土立方体试件放在一个特制的钢模中,使裂缝处于水平方向。试件与钢壁之间填充细砂(0～2mm)作为支承,细砂浸水并留置2h。然后,将该立方体试件在压力机中施以恒定静荷载(在水中),迫使在一定的大坝深度下发生裂缝自愈，最后通过分析其自愈前后劈裂力来检验其自愈性能，参靠文献[H.萨克加.室内模拟沥青混凝土裂缝的自愈特性[J].水利水电快报，2004，25(2)：28–30]。二是河海大学的方永浩等将不同裂缝宽度的圆饼状试件侧面用硅橡胶密封，并用环氧树脂粘在长度约为30mm，直径为90mm的塑料管上，塑料管则用环氧树脂粘贴在100mm×100mm的塑料板上，试件上方塑料板设置一进水口和一放水螺孔，进水口经由塑料管连接到放置于不同高度的储水槽，储水槽上方开启的水龙头则保证其始终处于满水状态，最终通过测量单位时间内透过裂缝的水量来研究其自愈性能，参靠文献[方永浩，安普斌，赵伟，岑奕侃.含裂缝水泥基材料的渗透溶蚀及其自愈[J].硅酸盐学报，2008，36(4):451-456]。

综合分析现有测试技术发现，目前并无成型的实验装置，而且实验过程操作复杂，无法同时进行多个试件的自愈实验，而且施加水压只能从上往下进行，往往只能进行同一种形状的混凝土试件的自愈性测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有背景技术中存在的不足之处，提供一种用于测试混凝土裂缝自愈能力的实验装置系统，可从多角度研究其愈合能力，实验操作更加方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于测试混凝土裂缝自愈能力的实验装置系统，包括水箱A和试件密封装置A；水箱A通过竖向升降装置A安装于水箱支架A上；试件密封装置A的各面板之间均通过胶结材料进行粘接,形成一个密闭箱体；试件密封装置A安装于试件测试平台上；试件密封装置A的底板中部固定连接有竖向设置的进水筒体，进水筒体的顶端相对于试件密封装置A的底板凸起设置；进水筒体的底部具有水管接口a；试件密封装置A的顶部设置有水管接口b；水箱A的出水口连接有出水管A，出水管A上设置有阀门，出水管A的出水端连接于水管接口a或水管接口b；试件密封装置A的外表面设置有透明材料形成的观测窗口。