[发明专利]多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置及方法

权利要求书

1.一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，包括支架（1）和布置在支架（1）上的密封容器（2），其特征在于，所述的密封容器（2）中还布置有测厚装置（3）、万能试验机（4）、温度控制装置（5）、动水压力发生装置（6）和卸压装置（7）；

所述的测厚装置（3）包括垂直连接在密封容器（2）底板上立柱（8）和套接在立柱（8）上的测量组件（9），所述的测量组件（9）上还连接有测面（10），测面（10）上朝向密封容器（2）底板方向上连接有下拉拔头（11），测面（10）与立柱（8）垂直布置且可以随着测量组件（9）在立柱（8）上上下移动，下拉拔头（11）也随着测面（10）的上下移动而移动；

所述的万能试验机（4）包括与支架（1）连接的拉力杆（12）和连接在拉力杆（12）上的上拉拔头（13），所述的拉力杆（12）、上拉拔头（13）和下拉拔头（11）同轴布置；

所述的立柱（8）有两个，底端与布置在密封容器（2）底板上的底座（14）连接，立柱（8）顶端通过固定杆（15）相互连接；

所述的测量组件（9）上还安装有调节旋钮（16）、锁紧装置（17）和电子数显屏（18）；

所述的动水压力发生装置（6）包括通过管道（23）与密封容器（2）连通的空压机（24）和布置在管道（23）上的压力控制阀（25）；

所述的动水压力发生装置（6）还包括安装在密封容器（2）上的压力表（26）。

2.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的测厚装置（3）还包括布置在密封容器（2）底板上的承台（19），所述的承台（19）与下拉拔头（11）同轴布置，承台（19）用于放置待评价试件。

3.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的温度控制装置（5）包括连接在密封容器（2）外的温度控制器（20）和与温度控制器（20）连接的温度传感器（21）和加热管（22）；

所述的温度传感器（21）和加热管（22）布置在密封容器（2）内部。

4.如权利要求1所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置，其特征在于，所述的卸压装置（7）包括安装在密封容器（2）顶板上的容器密封盖（27）和手动阀门（28），还包括安装在密封容器（2）侧面底部的排水口阀门（29）。

5.一种多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1～4任一权利要求所述的多场耦合作用下评价胶浆砂浆粘附粘聚性能的装置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备集料

步骤二：制备胶浆或砂浆

步骤三：确定胶浆或砂浆厚度

将集料（31）固定在承台（19）上，将一定质量的胶浆或砂浆置于圆柱体集料（31）的上表面，然后将下拉拔头（11）置于胶浆或砂浆上面，使得下拉拔头（11）、集料（31）保持重合；

根据所需要的胶浆或砂浆厚度，通过转动调节旋钮（16）控制测量组件（9），测量组件（9）带动测面（10）对拉拔头施加荷载，观察电子数显屏（18）并再次转动调节旋钮（16），得到所需厚度的胶浆或砂浆，达到制定厚度后，静置20~30分钟，确保胶浆或砂浆与集料（31）完全粘结；

步骤四：模拟多场耦合作用

打开温度控制装置（5），设定温度为一定温度，通过加热管（22）加热水温至要求温度；将成型好的试件置于密封容器内的承台（19）上，通过排水口阀门（29）控制水面高度，使得水面与胶浆或砂浆上表面相平；

盖上容器密封盖（27），关闭压力控制阀（25）并打开空压机（24），通过空压机（24）施加压力，并根据压力表（26）调节空压机，达到指定压力后并保持一定时间，在多场耦合模拟过程中，密封容器（2）内水面高度始终与胶浆或砂浆上表面持平，使密封容器（2）内的水温和压力恒定在某一数值，水在压力和温度的作用下进入胶浆或砂浆的粘附界面和粘聚区域，模拟降雨下的水力场与温度场；

步骤五：拉拔测试

打开容器密封盖（27），调节万能试验机（4）的拉力杆（12），通过锚杆固定上拉拔头（13）与万能试验机拉力杆（12）相连接，调整拉力杆（12）提升到适当位置，试件夹持时不能受张力或压迫；设定加载参数，加载速度为50mm/min；万能试验机在加载过程中可记录力-位移曲线，最大力为粘接力或粘聚力，并根据破坏界面情况判定破坏模式，用于评价多场耦合作用下胶浆或砂浆的粘附/粘聚性能。