用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置及方法。

背景技术

建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破损；变形缝是针对这些情况而预留的构造缝，其包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。

当前，变形缝渗漏治理是地下工程防水设计中的重点和难点，迄今对地下工程变形缝的构造设计研究并不多见，大多数对变形缝的研究集中在渗漏诱因分析以及影响变形缝设置间距的因素上。变形缝属于地下工程的特殊部位，具有较强的隐蔽性，即便是采用了标准化的防水设计，由于其处于不断的运动变化中，受现有防水设计理论、防水材料、施工工艺等的局限，在后期地下工程使用过程中，仍然存在较大可能发生漏水问题。因此除却自身构造的原因，变形缝依旧是地下工程防水的薄弱环节。

当前用于变形缝防水或止水的材料多种多样、功能各异，但不论采用何种材料，首先都要满足变形止水要求。然而当前对于已广泛使用的膏状止水材料的施工及应用尚缺乏深入研究，比如对于膏状体止水材料沉降变形的极限参数指标的有效识别及评价检测等，尚缺乏有效的技术手段。

发明内容

本发明提供一种用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置及方法，旨在解决当前对于变形缝膏状止水材料沉降变形的极限参数指标的评价检测，尚缺乏有效技术手段的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置，包括活动试块、固定试块、升降机构，所述固定试块固定于对应的基座或地坪上，所述活动试块经由所述升降机构支撑与所述固定试块之间形成用于填充膏状止水材料的变形缝；在所述固定试块中设置有注水腔，在所述活动试块中设置有对应的空腔，且所述注水腔、空腔朝向所述变形缝开口并对应；在所述固定试块上设有用于连通注水腔和外部水源的注水管，以及用于监测所述注水腔中水压的压力表或压力传感器。

所述注水腔贯通至固定试块的对应于变形缝一侧的外侧立面开口而形成操作口，用以向所述变形缝施作膏状止水材料，在所述操作口处设有对应的活动密封盖。

在所述活动试块上方设置有用于测量活动试块位移的百分表。

在所述活动试块靠近变形缝的两侧或一侧设有用以测量沉降值的直尺。

所述变形缝宽40～60mm，且连通外界。

所述活动试块和固定试块由≥C35混凝土浇筑而成。

所述升降机构为千斤顶。

用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验方法，利用上述沉降变形模拟试验装置而实施，包括如下步骤：

（1）将所述固定试块安装固定于对应的基座或地坪上；

（2）调节所述升降机构从而确定活动试块与固定试块的相对位置，使两者之间形成固定宽度的变形缝，并向变形缝中施作膏状止水材料；

（3）经由所述注水管向固定试块中的注水腔注满水，观测达到满水状态的水压值；

（4）经由所述升降机构使活动试块下降，使变形缝达到试验设定的沉降值并保持，观测记录沉降值及对应的水压值；

（5）若水压值无明显变化，则逐步使活动试块下降相应高度，直到水压值明显变化，表明膏状体止水材料渗漏，则此时所发生渗漏的沉降值即为膏状止水材料在变形缝正常止水状态下可沉降变形的极限参数。

与现有技术相比，本发明的主要有益技术效果在于：

1. 本发明试验模拟装置适用于各类建筑物屋面、墙面、地面、地下室以及其它地下工程的变形缝处使用膏状体止水材料的沉降变形极限值的试验测定。

2. 通过本发明模拟试验装置及方法，基于所述变形缝膏状体止水材料在固定变形缝缝宽的情况下，给予不同的沉降变量，通过所述沉降变形试验来检测所述变形缝膏状体止水材料的沉降效果，可准确得出所述变形缝膏状体止水材料在变形缝正常止水状态下可沉降变形的极限参数。

3. 本发明模拟试验装置及方法可以有效模拟检测出膏状体止水材料与主体结构间的结合力，从而观察确定用于所述膏状体止水材料的地下建筑变形缝防水构造可满足的最大沉降值。

附图说明

图1为本发明所述沉降变形模拟试验装置竖直剖面结构示意图。

图2为本发明所述沉降变形模拟试验装置水平剖面结构示意图。

图3为本发明所述固定试件的剖面结构示意图。

图4为本发明所述固定试件的右立面结构示意图。

图5为本发明所述的固定试件垂直剖面(左开口)示意图。

以上各图中，1为膏状体止水材料，2为固定试块，3为水压表，4为百分表，5为门式架，6为活动试块，7为电动千斤顶，8为试验槽，9为直尺，10为硬化地坪，11为螺栓，12为侧翼件，13为注水腔，14为空腔，15为注水管，16为密封盖，17为操作口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

在以下实施例中所涉及的工具设备如无特别说明，均为常规工具设备；所涉及的材料如无特别说明，均为市售常规材料；所涉及的试验方法步骤，如无特别说明，均为常规方法。

实施例1：一种用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置，参见图1至图5，包括固定试块2、活动试块6、水压表3、百分表4、门式架5、电动千斤顶7、试验槽8、直尺9以及膏状体止水材料1。其中，固定试块2、活动试块6均为钢筋混凝土主体结构，固定试块2与厚度200mm的侧翼件12整体浇筑在一起，三面的侧翼件12用螺栓11与硬化地坪10固定。在固定试块2、活动试块6内部分别设置200mm*200mm*200mm的注水腔13和空腔14，活动试块6外侧不开口，固定试块2相对于变形缝的外侧开设操作口17。从固定试块2的注水腔13中施作止水材料后，用活动密封盖16密封。另外在固定试块2、活动试块6中间设置贯穿空腔连通外界的50mm宽变形缝，在其中填充膏状体止水材料1。在固定试块2上直接预埋水压表3，预埋注水管15。压力表3和注水管15连通注水腔13。在活动试块6上横跨设置一门式架5，固定在地面上且不接触活动试块6；在门式架5的横梁上安装两个百分表4，百分表4下面的尖抵接于活动试块6的上表面。在活动试块6的四个角下，即试验槽8内分别固定设置四个电动千斤顶7。试验槽8内轮廓的长与宽均为1500mm，深为千斤顶7原始高度+40mm即最小深度200mm。固定直尺9放置在试验槽8边，与变形缝下端齐平。通过千斤顶7顶升活动试块6，观测膏状体止水材料1的沉降情况以及防水效果。

实施例2：用于地下混凝土结构变形缝的防水或堵漏材料沉降变形性能模拟试验装置方法，利用实施例1所述沉降变形模拟试验装置而实施，包括如下步骤：

（1）用螺栓11将固定试块2的三面侧翼12与硬化地坪10固定；

（2）在试验槽8内活动试块6的四个角下分别固定四个电动千斤顶7，长度方向两侧各固定设置一直尺9；

（3）电动千斤顶7顶升使活动试块6与固定试块2在同一水平面；

（4）从固定试块2右侧的密封盖16处，伸入变形缝处，施作膏状体止水材料1；

（5）将固定试块2右侧的活动盖板16用螺栓固定，并密封所有接缝处；

（6）从固定试块2顶部的注水管15向注水腔13内注满水，观测达到满水状态的水表值，记录水压表3数值；

（7）在活动试块6两侧的门式架5上固定两个百分表4；

（8）降低电动千斤顶7，使变形缝达到试验要求的沉降值，保持沉降值；

（9）记录百分表4上的数值和直尺9上的沉降值；

（10）观测并记录水压表3数值；

若水压表3数值无明显变化，则重复步骤(8)-(10)。直到水压表3数值明显变化，表明膏状体止水材料1渗漏。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。