[发明专利]一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法

说明书

本发明公开了一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法，具体过程为：步骤1，制作立方体混凝土试件；步骤2，将立方体混凝土试件切割成相等的两块长方体混凝土试件，保留带有抹平面的长方体混凝土试件；步骤3，利用保留的长方体混凝土试件，制作冰块‑混凝土混合体试件；步骤4，将冰块‑混凝土混合体试件放入低温直剪仪的剪切盒中；步骤5，设定低温直剪仪中温度控制系统的温度并进行静置，再设定低温直剪仪中垂直加压系统中的压力，设定低温直剪仪中水平加载系统的剪切速度，开始检测，得到冰块与混凝土接触面的剪应力‑应变曲线，从而得到冰块与混凝土接触面的抗剪强度。本发明测试方法能够有效直观测得混凝土与冰块接触面的抗剪强度。

技术领域

本发明属于水工建筑物防护技术领域，具体涉及一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法。

背景技术

随着我国水利事业的不断发展，水利工程的建设向高寒，高海拔地区发展已经成为了一种必然的趋势，如西藏，新疆，四川等地。在这些地区建设混凝土坝时，当气温低于0℃，由于水库水面结冰，冰冻层与坝体上游坝面冻结在一起，当水库的入库流量小于出库流量时，水位下降造成水体和冰冻层脱离，冰冻层受到自身重力作用，对与之连接在一起的上游坝面造成一个向下的破坏力。当水库的入库流量大于出库流量时，水位上升，水体则会对冰冻层产生一个向上的浮力，则会对上游坝面产生一个向上的破坏力，我们将这种对上游坝面的破坏称为冰拔破坏，特别是在冬季，上游坝面的冰拔破坏尤为严重。

在我国严寒地区的一些老旧水利建筑，由于未设置保温、保湿层，冰拔破坏直接作用在混凝土上，对坝体的安全和稳定造成严重隐患，因此需要采取一些措施来降低冰拔破坏作用。而在高寒、高海拔地区新建的水利工程，由于设置了相应的保温、保湿层，则冰拔破坏作用在保温保湿层上，可降低对坝体的破坏。但是无论是在老旧水利建筑上采取相应措施还是在新建筑上设置保温、保湿层，都需要相应的数据指标对此进行指导，保证既能有效降低冰拔破坏作用，又能不造成资源浪费。

现有中国专利201710826801.7中公开一种用于检测水库结冰对水利建筑冰推力以及冰拔破坏的检测箱及其检测方法，其可在实验室有效测得水体结冰对水利建筑的冰推力和检测测试材料是否能抵抗冰拔破坏的情况。但未能测定出测试材料对于抵抗冰拔破坏的抗剪强度的大小，而实际情况中，测试材料对于抵抗冰拔破坏的抗剪强度是衡量其性能的一个重要指标，因此亟待一种可检测出测试材料对于冰拔破坏的抗剪强度的测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法，能够有效直观测得混凝土与冰块接触面的抗剪强度。

本发明所采用的技术方案是，一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制作立方体混凝土试件；

步骤2，将步骤1制作的立方体混凝土试件切割成尺寸相等的两块长方体混凝土试件，保留其中带有抹平面的长方体混凝土试件；

步骤3，利用步骤2保留的长方体混凝土试件，制作冰块-混凝土混合体试件；

步骤4，将步骤3制作的冰块-混凝土混合体试件放入低温直剪仪的剪切盒中；

步骤5，设定低温直剪仪中温度控制系统的温度并进行静置，再设定低温直剪仪中垂直加压系统中的数值，设定低温直剪仪中水平加载系统的剪切速度，开始检测，得到冰块与混凝土接触面的剪应力应变曲线，通过剪应力应变曲线得到冰块与混凝土接触面的抗剪强度，即完成测试。

本发明的特点还在于：

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1，利用规格为100*100*100mm的不锈钢模具A和混凝土制作立方体混凝土试件，在模具A的内壁上均匀的涂抹一层润滑油；

步骤1.2，待步骤1.1完成后，取混凝土搅拌均匀，其中混凝土骨料粒径不超过25mm；