用于模拟混凝土基岩接触面水力劈裂特性的试验装置和试验方法

摘要

本发明公开了用于模拟混凝土基岩接触面水力劈裂特性的试验装置和试验方法，主要包括模具、钢片、测压导管、水密封夹具、水压加载系统、应变片、夹式引伸计和计算机等。模具中心对称切割一对圆盘，圆盘能够旋转，圆盘用于插入钢片预制不同厚度、宽度、粗糙度、角度的初始裂缝；水密封夹具通过螺杆拧紧夹持试件密封水压，耐高压导水管通过螺纹接口与水密封装置中心夹具螺纹中心孔连接，沿裂缝发展的方向布置应变片，且在与耐高压导水管连接的水箱中加入染色剂追踪水力劈裂裂缝扩展轨迹。本发明可用来研究混凝土基岩接触面的水力劈裂特性，简易方便，且可真试反映不同材料接触面间裂缝扩展特性。

主权项

一种用于模拟混凝土基岩接触面水力劈裂特性的试验装置，其特征在于：包括模具、钢片、测压导管、水密封夹具、水压加载系统、应变片、夹式引伸计和计算机；模具用于混凝土基岩试件的制备，混凝土基岩试件在混凝土基岩接触面处具有试件初始裂缝；模具包括底板和四个侧壁，侧壁与底板可拆卸连接；四个侧壁与底板围合形成中心容腔，中心容腔的形状与混凝土基岩试件的形状相同；模具的两个位置相对应的侧壁中心部位各设置有一个圆孔，每个圆孔内设置有一个能够旋转的圆盘，每个圆盘的中心均设置有一条与试件初始裂缝形状相同的模具预制裂缝；钢片能放置在两条模具预制裂缝中并能从两条模具预制裂缝中移除；模具的顶部开口端面中心部位设置有一块条状且能移除的塑料板，该塑料板沿模具预制裂缝方向布置；塑料板沿长度方向设置有若干个预制孔洞；每个预制孔洞内均设置有一根测压导管，每根测压导管的一端均伸入模具中且与钢片相接触；每根测压导管内均设置有一根位置固定且能移除的钢棒；应变片粘贴固定在混凝土基岩试件上，用于测试混凝土基岩试件沿试件初始裂缝延伸方向的应变；夹式引伸计也粘贴固定在混凝土基岩试件表面，用于测量试件初始裂缝的变形情况；水密封夹具包括两块水密封钢板、两块硅胶夹垫、螺杆和密封帽；两块水密封钢板相互平行，且均套装在螺杆上；在每块水密封钢板的内侧面均固定设置一块硅胶夹垫；位于顶部的水密封钢板的中心部位设置有夹具螺纹中心孔，该螺纹中心孔能与试件初始裂缝相贯通；位于底部的水密封钢板中心部位设置有螺纹密封帽孔，该螺纹密封帽孔与螺纹中心孔同轴设置，且能与密封帽密封配合；水压加载系统包括水箱、电动调压泵、耐高压导水管和若干个水压力传感器；水箱、电动调压泵、耐高压导水管依次相连接，耐压导水管的另一端水密封夹具中的螺纹中心孔相连接；耐高压导水管的中部以及每根测压导管端部均连接一个水压力传感器；应变片、夹式引伸计和每个水压力传感器均与计算机相连接。