瀝青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置及其試驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程使用的水工浙青混凝土為其試件提供壓力水恒溫環(huán)境的試驗設備及其試驗方法，特別是一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置及其試驗方法。
【背景技術】
[0002]目前，浙青混凝土做為防滲體，用于了很多水利水電工程中，并且在水利水電現(xiàn)行的標準規(guī)范中，如:《水工浙青混凝土試驗規(guī)程》DL/T5362-2006中就規(guī)定了浙青混凝土水穩(wěn)定性試驗?，F(xiàn)行標準規(guī)范中對浙青混凝土水穩(wěn)定性試驗，所采用的均是一定溫度下的水中浸泡法，并用此法試驗后，可計算相應的浙青混凝土水穩(wěn)定性系數(shù)。但實際水利水電工程中，浙青混凝土防滲體常期工作于于一定壓力的水環(huán)境中，而在此環(huán)境中浙青混凝土水穩(wěn)定性如何，無法進行試驗判定。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置及其試驗方法，可以用于在具有一定水壓力的環(huán)境下浙青混凝土防滲體的水穩(wěn)定性試驗研究，其結構合理，性能可靠，操作方便，可以為浙青混凝土試件提供相應穩(wěn)定的水壓力，根據(jù)工程所需的環(huán)境設定試驗水溫，并且測試經試驗環(huán)境與正常環(huán)境下浙青混凝土力學性能的變化，測試數(shù)據(jù)準確。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置，在罐口上設置著具有連接法蘭的壓力罐通過其連接法蘭上安裝的密封墊和均布安裝的螺栓將罐蓋固接在壓力罐罐口上，在壓力罐內的底部水平設置著電加熱器，位于電加熱器上方的壓力罐罐體內固裝著隔離柵版，在壓力罐的罐體壁上安裝著溫度控制器，在罐蓋均布的通孔上分別安裝著進水閥、排氣閥和壓力表，在壓力罐罐體的底面上設置著裝有閥門的排水口。
[0005]一種浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置的試驗方法，利用浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置對浙青混凝土壓力水穩(wěn)試件進行試驗的步驟如下:
(1)對工程取出的浙青混凝土芯樣進行加工成直徑100mm ±3 mm,高度100 mm ±2 mm的圓柱體試件共6件；
(2)打開罐蓋，把其中需要進行壓力水穩(wěn)定試驗的3個試件放入壓力罐內，置于隔離柵版上，將另外的3個試件置于室內20°C ±1°C的常溫環(huán)境中；
(3)通過罐蓋上的進水閥向壓力罐中注滿水，安裝密封墊蓋好罐蓋，緊固螺栓，確保不漏水，并且打開進水閥和排氣閥，在進水閥上接好手動壓力水泵后，開始向壓力罐中注水，直至排氣閥中有水流出，關閉排氣閥；
(4)通過壓力水泵繼續(xù)向壓力罐內注水加壓，壓力達到0.3-lMPa，停止加壓，通過電加熱器加熱壓力罐中的水，由溫度控制器控制壓力罐內的水溫達到20°C -40°C ；
(5)使壓力罐內的浙青混凝土試件在上述環(huán)境條件下保持2-7天后，然后打開排氣閥泄壓后，再打開壓力罐底部的排水口排水，松開緊固螺栓，打開罐蓋； (6)取出試件置于室內溫度20°C ±1°C環(huán)境中2小時，并且與其它3個試件分別安裝在萬能材料試驗機上，保持試件軸心與壓板中心重合，啟動萬能材料試驗機，以I mm/min的加荷速度加載，并進行數(shù)據(jù)采集，直至試件破壞。
[0006]本發(fā)明的試驗裝置和試驗方法的原理
浙青混凝土壓力水穩(wěn)定試驗裝置主要用于提供浙青混凝土試件浸泡于水溫穩(wěn)定，且具有一定水壓力環(huán)境的試驗設備。根據(jù)浙青混凝土防滲體所工作的水頭情況，即可設定試驗中相應的水壓力，并可根據(jù)工程所處地環(huán)境水溫度情況，設定試驗水溫，并保持浙青混凝土試件在此環(huán)境下一定時間，取出后對其進行物理力學性能的測試，以反應在此環(huán)境影響下浙青混凝土性能的變化。本試驗裝置和試驗方法的技術要點有四個方面:一是為浙青混凝土試件提供了，可達2MPa水壓力環(huán)境，即壓力罐；二是可通過裝置中的溫度控制器和加熱管，保持壓力罐中水溫的穩(wěn)定，避免了由于浙青混凝土溫度敏感性對試件性能的影響；三是壓力罐中的水壓力可通過手動壓力泵施加，并由壓力表讀取適時壓力罐壓力值，保證壓力的穩(wěn)定；四是測試經此環(huán)境后與正常環(huán)境下浙青混凝土試件力學性能的變化。
[0007]本發(fā)明的試驗方法
1、對工程取出的浙青混凝土心樣進行加工，或通過擊實成型所需的浙青混凝土壓力水穩(wěn)試件，其尺寸要求為:直徑100mm±3mm,高度100mm±2mm。共需6個試件。
[0008]2、抓住壓力罐把手，打開壓力罐蓋，把其中需要進行壓力水穩(wěn)定試驗的3個試件放入壓力罐中，置于罐中隔離柵板上；另3個試件置于室內20°C ±1°C常溫環(huán)境中。
[0009]3、將壓力罐中注滿水，并蓋好壓力罐蓋，上緊壓力罐蓋周邊8個六角螺栓，確保不漏水，并打開進水閥和排氣閥，在進水閥上接好手動壓力水泵后，開始由手動壓力水泵向壓力罐中注水，直至排氣閥中有水流出，即關閉排氣閥。
[0010]4、通過手動壓力水泵繼續(xù)注水加壓，通過壓力表讀取適時壓力，直至試驗所需壓力(一般為該工程浙青混凝土防滲體所承受的最大水頭)。再通過溫度控制器設置好所需試驗水溫度(一般為該工程環(huán)境水的平均溫度)，并等待壓力罐中水溫度穩(wěn)定至試驗要求溫度。此時應注意，水溫度設定不宜大于90°C，避免壓力罐中水沸騰。
[0011]5、保持浙青混凝土試件在此環(huán)境下要求時間后，然后打開排氣閥泄壓，當壓力正常后，再打開底部排水口，排水后，松開8個六角螺栓，打開壓力罐蓋。
[0012]6、取出試件置于室內20°C ±1°C常溫環(huán)境中2小時，并與其它3個試件，分別安裝于萬能材料試驗機上，保持試件軸心與壓板中心重合；
7、啟動萬能材料試驗機，以lmm/min的加荷速度加載，并進行數(shù)據(jù)采集，直至破壞。
[0013]計算方法
在常溫正常環(huán)境下每個試件的單軸壓縮強度(精確至0.0lMPa):
Rc=Pc/Ai (Pc 一常溫正常環(huán)境下浙青混凝土試件的最大荷載N，Ai 一試件的受壓面積
mm2)
將3個試件的單軸壓縮強度進行平均，為常溫正常環(huán)境下的平均強度Rce (保留為0.0lMPa)；
在壓力水穩(wěn)定裝置中放置每個試件的單軸壓縮強度(精確至0.0lMPa):
Ry=Py/Ai (Py 一壓力水穩(wěn)定裝置中浙青混凝土試件的最大荷載，Ai 一試件的受壓面積) 將3個試件的單軸壓縮強度進行平均，為壓力水穩(wěn)定環(huán)境下的平均強度Rye(MPa)(保留為 0.0lMPa)；
則壓力水穩(wěn)定系數(shù)Ky=Rye/RCe，Ky保留兩位小數(shù)。
[0014]本發(fā)明用于在具有一定