[发明专利]一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法

权利要求书

1.一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：在测试层位立井混凝土内井壁(1)浇筑时，采用先掺法制作导电混凝土，在搅拌混凝土前先配制分散的短碳纤维溶液，然后将干料混合拌匀后，用短碳纤维溶液代替拌合水缓慢倒入搅拌机中，继续搅拌形成混凝土浆料，再浇筑入模，最后振捣成型后脱模养护，形成具有导电性特性和自身感知受力特性的导电混凝土内井壁(2)；在浇筑混凝土之前预埋多个紫铜电极(6)，每个紫铜电极(6)均采用紫铜导线(7)连接形成的扫描测试电路(8)，并在立井混凝土井壁受力大和常见的破坏位置设置自动数据采集装置(9)，通过间隔布置在井壁内侧的多个无线传输模块(10)将采集到的信息传输给井口数据采集电脑(11)；具体步骤如下：

a.首先计算出导电混凝土的段高总的混凝土的用量，采用混凝土搅拌站每次的搅拌量为0.5m³/斗，计算出每次搅拌导电混凝土的配比；

b.采用先掺法制作导电混凝土，将所需拌合水放入容器中置于高速分散仪下，启动转速为1500r/min～2500r/min的分散仪，向水中缓慢加入掺量为混凝土质量0.1％～0.4％的分散剂，分散剂溶液配制完成后，向其中均匀倒入掺量为混凝土质量0.2％～0.6％的短碳纤维，继续搅拌约15min～30min形成短碳纤维溶液；

c.将配制混凝土的干料拌匀后，用短碳纤维溶液代替拌合水缓慢倒入搅拌机中，继续搅拌形成混凝土浆料，浇筑入模，振捣成型后脱模养护；

d.设计井混凝土内井壁(1)的净直径和导电混凝土内井壁(2)的高度，并布设多个紫铜电极(6)进行测试，多个紫铜电极(6)依据井筒内径取整数均匀布置在导电混凝土内井壁(2)内；

e.在浇筑混凝土之前预埋好紫铜电极(6)，为保证紫铜电极(6)不与立井混凝土内井壁中钢筋接触，在紫铜电极(6)接好线后，将紫铜电极(6)固定于与井中钢筋相连的PPR水管一端，然后向管内灌注环氧树脂胶，最后将PPR水管与井壁钢筋绑扎以实现紫铜电极(6)的预埋，每个紫铜电极(6)均采用直径1mm～3mm的紫铜导线(7)连接形成的扫描测试电路(8)，在立井混凝土井壁受力大和常见的破坏位置设置自动数据采集装置(9)，通过间隔布置在井壁内侧的多个无线传输模块(10)将自动数据采集装置(9)采集到的信息无线传输到井口数据采集电脑(11)；

f.实时采集不同位置的紫铜电极(6)的电阻值反演立井混凝土内井壁(1)的受力、变形以及损伤特性信息，获得同标号导电混凝土在不同荷载作用的导电特性结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述的采用先掺法制作导电混凝土，将所需拌合水放入容器中置于高速分散仪下，启动转速为2000r/min的分散仪，向水中缓慢加入掺量为混凝土质量0.2％的基纤维素分散剂，基纤维素分散剂溶液配制完成后，向其中均匀倒入掺量为混凝土质量0.3％的短碳纤维，继续搅拌约20min形成短碳纤维溶液。

3.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述的短碳纤维的长度范围为0.1～5mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述的紫铜电极(6)采用预埋直径为5-15mm，长度为15-30cm的紫铜棒制作而成。

5.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述的导电混凝土的电阻为300-500Ωcm，呈现随着短碳纤维掺量增加电阻降低的趋势。

6.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述制作导电混凝土的位置依据立井混凝土内井壁(1)受力特征设定，高度H为3-6m。

7.根据权利要求1所述的一种基于混凝土导电特性测试立井混凝土内井壁的受力与变形的方法，其特征在于：所述的多个紫铜电极(6)采用多排阵列布置方式，间距B为0.8～1.2m。