[发明专利]一种水泥基材料裂缝自修复效果定量测试装置和方法

权利要求书

1.一种水泥基材料裂缝自修复效果定量测试装置，其特征在于，该定量测试装置包含养护单元、供气单元、保压单元和修复性能测试单元；所述养护单元包含水箱(1-01)、箱盖(1-02)和加热器(1-03)，所述加热器(1-03)置于水箱(1-02)底部，箱盖(1-02)用于密封水箱(1-01)，被测试件置于水箱(1-01)内；所述供气单元和保压单元均通过导管与养护单元相连，分别用于给养护单元供气和供压；所述修复性能测试单元包含依次连接的电极(5-01)、电流表(5-02)和调压器(5-03)，所述电极(5-01)布置在被测试件的裂缝两侧。

2.根据权利要求1所述的水泥基材料裂缝自修复效果定量测试装置，其特征在于，所述供气单元包含气瓶(2-01)、气泵(2-02)、气体导管(2-03)和气泡头(2-04)，气泵(2-02)抽取气瓶(2-01)内气体或直接抽取空气经气体导管(2-03)进入气泡头(2-04)，气泡头(2-04)将气体转化泡状气体逸出，作用在被测试件下方。

3.根据权利要求1所述的水泥基材料裂缝自修复效果定量测试装置，其特征在于，所述保压单元包含油泵(3-01)、压力表(3-02)、油管(3-03)、柱塞(3-04)和端部垫片(3-05)，油泵(3-01)将压力油体经油管(3-03)驱动柱塞(3-04)运动，柱塞(3-04)作用于端部垫片(3-05)挤压试件，试件另一端经端部垫片(3-05)直接作用于水箱(1-01)侧壁，压力表(3-02)用于指示作用于试件上的压力；所述油泵(3-01)的加载精度高于10N。

4.根据权利要求1所述的水泥基材料裂缝自修复效果定量测试装置，其特征在于，所述修复性能测试单元还包含电源(5-04)和导线(5-05)，使用导线(5-05)将电极(5-01)、电流表(5-02)和调压器(5-03)连接，调压器(5-03)另一端接入电源(5-04)。

5.一种利用权利要求1所述水泥基材料裂缝自修复效果定量装置进行测试的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)成型砂浆试件，并插入正负电极，标准养护；

(2)养护完成后，设置测试电压，测量电流，计算试件初始电阻；

(3)采用压力机三点抗折方式制备特定宽度裂缝，并固定裂缝宽度；

(4)将试件置于水箱(1-01)中，启动保压单元挤压试件，对修复性能测试单元设置测试电压，测量电流，计算断裂电阻，测试完成后撤除仪器；

(5)在水箱(1-01)内注入养护水，并开启供气单元气体作用于试件裂缝下方，养护至设计龄期；

(6)排空水箱(1-01)内水分，开启加热器(1-03)烘干试件水分，对修复性能测试单元设置测试电压，测量电流，计算修复电阻，并换算为裂缝修复率，测试完成后撤除仪器。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述的砂浆配制时掺加导电纤维，纤维长度不低于6.0mm，直径不低于7.0μm，电阻率范围为1.0Ω·cm-1.6Ω·cm，体积掺量不低于2.0％。

7.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述养护时选用的气体为CO₂、O₂、N₂或空气中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)中所述保压单元施加应力方向垂直于裂缝面，加载应力为13.0kN-20.0kN。