一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法

技术领域

本发明属于混凝土试件技术领域，特别是涉及一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法。

背景技术

许多混凝土工程，如水库大坝、尾矿库、电厂储灰池、隧道等，其破裂与渗水是造成工程失稳从而引起灾变的主要问题，对其进行动态监测和灾变预警是保证工程正常运行以及防灾减灾的关键。在建筑行业，利用红外技术进行混凝土材料及结构的无损检测，是红外热成像技术应用的一个重要领域，如进行桥梁的缺陷检测、混凝土结构的无损检测以及建筑结构的渗水检测等，而对于混凝土在受载情况下破裂与渗水整个过程的红外动态监测还未见报道。因为混凝土是岩石的相似材料，所以很多传统试验都是通过从混凝土试件两个面钻孔的形式，然后通过注水来模拟真实混凝土工程或者岩土工程中的渗水情况。通过这种注水-流水的方式来模拟隧道衬砌结构渗漏水太过于单一。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法，利用冰块有暂时的硬度，然后采用微膨胀水泥防止水泥收缩而产生裂缝，将其密封在混凝土中间，模拟出真实的含水空洞缺陷。

本发明所采用的技术方案是：

一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法，包括以下步骤：

步骤一：浇筑含缺陷的混凝土：将混凝土试件按照C30细集料混凝土配合比制作成150mm×150mm×150mm的立方体，并制作横截面圆形直径为50mm高度为100mm的圆柱孔或横截面圆形直径为30mm高度为100mm的圆柱孔或横截面正方形边长为50mm高度为100mm的长方体孔或横截面正方形边长为30mm高度为100mm的长方体孔，长方体孔与正面夹角为45°；本次选取亚克力棒总长度为150mm，亚克力棒插入混凝土部分长度为100mm,其余50mm部分暴露在外部以便抽取方便，将亚克力圆柱体或将亚克力长方体提前固定在模具上，然后边将混凝土倒入模具中边振捣；

步骤二：每隔一小时插拔一次亚克力棒，直至亚克力棒可以轻松拔出时，拔出亚克力模型；

步骤三：脱模养护成型：浇筑完毕以后进行养护，等到试件达到规定的强度以后就可以脱模；脱模以后，用打磨机将试件的上表面进行打磨使试件光滑平整；将试件打磨完毕以后，将孔洞内侧涂上防水涂料，将防水涂料与水泥以1：2的比例混合搅拌均匀，并使试件孔洞内壁和底部保持潮湿状态，之后涂抹上已经混合好的防水涂料，涂抹完毕后，等待试件的风干，经过1小时左右进行第二次涂抹，第二次相比第一次涂抹的较厚，涂抹防水涂料的目的是为了保证在实验进行之前混凝土内含水体不向外渗漏，更加真实的模拟隧道内实际情况；

步骤四：放入冰块、密封浇灌混凝土：将相应规格的冰块放入孔洞，再进行密封浇灌混凝土，密封浇灌混凝土采用的水泥是微膨胀水泥，微膨胀水泥可以有效的避免水泥凝固收缩时产生的微裂缝，微膨胀水泥也具有速凝的特点，可保证在冰块融化前混凝土达到凝固状态，冰块与密封浇灌混凝土高度均为50mm；

步骤五：养护试件等待冰化成水：将冰块用密封浇灌混凝土密封在孔洞以后，冰块会随着时间的推移融化成水，就开始做相关的检测实验研究。

附图说明如下：

图1为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例1步骤1示意图；

图2为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例1步骤2示意图；

图3为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例1步骤3示意图；

图4为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例1步骤4示意图；

图5为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例1步骤4的主视剖视图；

图6为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例2步骤1示意图；

图7为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例2步骤2示意图；

图8为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例2步骤3示意图；

图9为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例2步骤4示意图；

图10为本发明所述一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法的实施例2步骤4主视剖视图。

1、亚克力圆柱体；2、圆柱孔；3、亚克力长方体；4、长方体孔；5、密封浇灌混凝土；6、冰块。

本发明的优点如下：

1、本次发明专利制作过程相对简单，可通过基础材料制备而成；

2、通过类似方法，可以有效的模拟出各类不同形状大小的含水缺陷，更加真实的模拟隧道内衬砌含空洞并积水的情况；

3、相比于传统的密封注水打压试验，本试件省去了钻孔并注水打压的繁琐过程，并使试验时试件处于受力对称状态，试验结果相对更加真实；

4、通过固态冰块具有一定硬度的特点，可暂时填满空洞的体积，并会随着时间及温度的增加转换成本次试验需要的液态水，通过固态冰块未融化的时间可及时将空洞上部进行封堵，有效的解决了模拟试件内部含水缺陷问题的困难，弥补了相关试件制作的困难，为类似试验的试件制作提供参考方法。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于这些内容。

实施例1

如图1-图5所示，一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法，包括以下步骤：

步骤一：浇筑含缺陷的混凝土：将混凝土试件按照C30细集料混凝土配合比制作成150mm×150mm×150mm的立方体，并制作横截面圆形直径为50mm高度为100mm的圆柱孔2或横截面圆形直径为30mm高度为100mm的圆柱孔2；本次选取亚克力棒总长度为150mm，亚克力棒插入混凝土部分长度为100mm,其余50mm部分暴露在外部以便抽取方便，将亚克力圆柱体1提前固定在模具上，然后边将混凝土倒入模具中边振捣；

步骤二：每隔一小时插拔一次亚克力棒，直至亚克力棒可以轻松拔出时，拔出亚克力模型；

步骤三：脱模养护成型：浇筑完毕以后进行养护，等到试件达到规定的强度以后就可以脱模；脱模以后，用打磨机将试件的上表面进行打磨使试件光滑平整；将试件打磨完毕以后，将圆柱孔2内侧涂上防水涂料，将防水涂料与水泥以1：2的比例混合搅拌均匀，并使试件圆柱孔2内壁和底部保持潮湿状态，之后涂抹上已经混合好的防水涂料，涂抹完毕后，等待试件的风干，经过1小时左右进行第二次涂抹，第二次相比第一次涂抹的较厚；

步骤四：放入冰块、密封浇灌混凝土：将相应规格的冰块6放入圆柱孔2，再进行密封浇灌混凝土5，密封浇灌混凝土5采用的水泥是微膨胀水泥，冰块6与密封浇灌混凝土5高度均为50mm；

步骤五：养护试件等待冰化成水：将冰块6用密封浇灌混凝土5密封在圆柱孔2以后，冰块6会随着时间的推移融化成水，就开始做相关的检测实验研究。

实施例2

如图6-图10所示，一种模拟含水空洞缺陷的混凝土试件制作方法，包括以下步骤：

步骤一：浇筑含缺陷的混凝土：将混凝土试件按照C30细集料混凝土配合比制作成150mm×150mm×150mm的立方体，并制作横截面正方形边长为50mm高度为100mm的长方体孔4或横截面正方形边长为30mm高度为100mm的长方体孔4，长方体孔4与正面夹角为45°；本次选取亚克力棒总长度为150mm，亚克力棒插入混凝土部分长度为100mm,其余50mm部分暴露在外部以便抽取方便，将亚克力长方体1提前固定在模具上，然后边将混凝土倒入模具中边振捣；

步骤二：每隔一小时插拔一次亚克力棒，直至亚克力棒可以轻松拔出时，拔出亚克力模型；

步骤三：脱模养护成型：浇筑完毕以后进行养护，等到试件达到规定的强度以后就可以脱模；脱模以后，用打磨机将试件的上表面进行打磨使试件光滑平整；将试件打磨完毕以后，将长方体孔4内侧涂上防水涂料，将防水涂料与水泥以1：2的比例混合搅拌均匀，并使试件长方体孔4内壁和底部保持潮湿状态，之后涂抹上已经混合好的防水涂料，涂抹完毕后，等待试件的风干，经过1小时左右进行第二次涂抹，第二次相比第一次涂抹的较厚；

步骤四：放入冰块、密封浇灌混凝土：将相应规格的冰块6放入长方体孔4，再进行密封浇灌混凝土5，密封浇灌混凝土5采用的水泥是微膨胀水泥，冰块6与密封浇灌混凝土5高度均为50mm；

步骤五：养护试件等待冰化成水：将冰块6用密封浇灌混凝土5密封在长方体孔4以后，冰块6会随着时间的推移融化成水，就开始做相关的检测实验研究。

值得指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。