评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法

摘要

一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法，涉及混凝土裂缝修复领域。评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置包括支撑台、与支撑台连接的上渗水管、与上渗水管底部通过螺纹可拆卸连接的下渗水管、设于下渗水管下方的接水桶、第一防水圈和第二防水圈，下渗水管的外径小于上渗水管的内径，第一防水圈和第二防水圈的外壁分别贴合于上渗水管和下渗水管的内壁，上渗水管的顶部连接有密封盖，密封盖通过连接管连通有水泵，连接管上设有水压计和水压电磁阀，水泵、水压计和水压电磁阀分别与压力控制器电连接。该评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法能够在修复前中后期各阶段对混凝土试件从多角度全方位进行测试和定量分析。

说明书

技术领域

本申请涉及混凝土裂缝修复和检测领域，具体而言，涉及一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法。

背景技术

混凝土材料的固有特性使其在施工和使用过程中受到收缩、外力作用和腐蚀效应等不利因素的影响时会无法避免的产生许多裂缝，其中大部分是细小裂缝，因为这些细小裂缝的存在，外部侵蚀介质能够侵入混凝土内部并产生一系列的物理或化学反应，导致钢筋锈蚀或混凝土膨胀开裂等不良后果从而严重影响混凝土结构的安全性，更会严重缩短混凝土结构的使用寿命。

传统的裂缝修复基本是在混凝土开裂后通过人工进行修复，不仅费时费力费财，并且由于细小裂缝的存在使得修复效果大打折扣。混凝土裂缝自修复技术是在构件内部提前加入修复材料，当混凝土受到外部或者内部因素影响开裂时，修复材料在一定的条件下被激发或释放或生成新的产物渗透或填充到裂缝中达到修复目的。裂缝自修复技术是一种防患于未然的先进技术，面对混凝土复杂的裂缝情况自动自发的全面修补，经济性好，实用性强。然而，内掺自修复材料的混凝土裂缝修复效果缺乏相关的表征方法，从而不能定量的分析自修复材料的裂缝修复能力，也严重制约了自修复材料的推广和应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法，其能够模拟试件在实际工作环境的压力下的抗渗性能，并在修复前、修复中和修复后的各阶段对混凝土试件从多角度全方位进行测试和定量分析。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置，包括支撑台、与支撑台可拆卸连接的上渗水管、与上渗水管底部通过螺纹可拆卸连接的下渗水管、设于下渗水管下方的接水桶、第一防水圈和第二防水圈，下渗水管的外径小于上渗水管的内径，第一防水圈和第二防水圈的外壁分别贴合于上渗水管和下渗水管的内壁，上渗水管的顶部连接有密封盖，密封盖通过连接管连通有水泵，连接管上设有水压计和水压电磁阀，水泵、水压计和水压电磁阀分别与压力控制器电连接。

在一些可选的实施方案中，上渗水管、下渗水管和接水桶的外壁分别设有刻度尺。

在一些可选的实施方案中，第一防水圈和第一防水圈的横截面为三角形，且第一防水圈的横截面积随着远离下渗水管逐渐减小，第二防水圈的横截面积随着远离上渗水管逐渐减小。

在一些可选的实施方案中，第一防水圈和第一防水圈为石蜡制成。

在一些可选的实施方案中，上渗水管和下渗水管之间绕设有防水布。

在一些可选的实施方案中，连接管还通过气管连接有气泵，气管上设有气压计和气压电磁阀，气泵和气压计分别与压力控制器电连接。

本申请还提供了一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的方法，其使用上述评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置进行，包括以下步骤：

将自修复材料压制成与上渗水管适应的圆柱形的试块，将试块塞入上渗水管的底部，将下渗水管的顶部与上渗水管底部连接，在试块的顶面和底面分别设置第一防水圈和第二防水圈，将上渗水管固定于支撑台；使用水泵将水经过连接管通入上渗水管，通过压力控制器控制给入上渗水管的水压对试块进行抗渗试验。

本申请的有益效果是：本实施例提供的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法能够模拟试件在实际工作环境的压力下的抗渗性能，并可同时获取试件的综合抗渗效果包括最大抗渗压力、最长抗渗时间和固定时间内液体的渗透体积等性能，从而在修复前、修复中和修复后的各阶段对混凝土试件从多角度全方位进行测试和定量分析以评价试件指标，为正确的评价混凝土裂缝自修复材料的性能提供量化的数据支撑和指导。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置中上渗水管和下渗水管的连接处的结构示意图。

图中：100、支撑台；101、支杆；102、夹持钳；110、上渗水管；120、下渗水管；130、接水桶；140、第一防水圈；150、第二防水圈；160、密封盖；170、连接管；180、水泵；190、水压计；200、水压电磁阀；210、压力控制器；220、气管；230、气泵；240、气压计；250、气压电磁阀；300、试块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置，包括具有支杆101的支撑台100、上渗水管110、下渗水管120、设于下渗水管120下方的接水桶130、第一防水圈140和第二防水圈150，支杆101通过两个夹持钳102与上渗水管110可拆卸连接，下渗水管120的顶部伸入上渗水管110底部且两者通过螺纹可拆卸连接，上渗水管110的底部内壁和下渗水管120的顶部外壁之间绕设有防水布，第一防水圈140和第二防水圈150的外壁分别贴合于上渗水管110和下渗水管120的内壁，第一防水圈140和第二防水圈150的横截面为三角形，且第一防水圈140的横截面积随着远离下渗水管120逐渐减小，第二防水圈150的横截面积随着远离上渗水管110逐渐减小，第一防水圈140和第二防水圈150为石蜡制成；上渗水管110的顶部通过外螺纹连接有密封盖160，密封盖160连接有连接管170，连接管170连通有水泵180，连接管170上设有水压计190和水压电磁阀200，水泵180、水压计190和水压电磁阀200分别与压力控制器210电连接，连接管170还通过气管220连接有气泵230，气管220上设有气压计240和气压电磁阀250，气泵230、气压计240和气压电磁阀250分别与压力控制器210电连接；上渗水管110、下渗水管120和接水桶130的外壁分别设有刻度尺。其中，上渗水管110的内径为100mm，外径为125mm，长度为1000mm，上渗水管110底部设置的内螺纹的螺距为6mm，螺纹段长度为100mm，上渗水管110顶部设置的内螺纹的螺距为6mm，螺纹段长度为100mm；下渗水管120的内径为95mm，外径为120mm，长度为50mm，下渗水管120顶部设置的外螺纹的螺距为6mm，螺纹段长度为30mm；

本实施例还提供了一种评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的方法，其使用上述的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置进行，包括以下步骤：

将自修复材料压制成直径为100mm，高度为50mm的圆柱形试块300，将试块300塞入上渗水管110的底部，将下渗水管120的外壁顶部绕设防水布后与上渗水管110底部内壁通过螺纹连接，在试块300的顶面和底面分别贴合设置第一防水圈140和第二防水圈150，将上渗水管110使用两个夹持钳102固定于支撑台100的支杆101，将接水桶130放置于下渗水管120下方的支撑台100上，使用密封盖160通过螺纹连接并封闭上渗水管110的顶部，将密封盖160与连接管170连接；

向压力控制器210输入预设试验压力，压力控制器210控制水泵180和水压电磁阀200打开，使用水泵180将水经过连接管170通入上渗水管110内直至水压计190检测压力信号达到预设试验压力，此时压力控制器210控制水泵180和水压电磁阀200关闭，保持给入上渗水管110的水压在预设试验压力下对试块300进行抗渗试验，随后经过一段时间后分别查看上渗水管110、下渗水管120和接水桶130内水量来衡量试块300的抗渗透性能。

当然作业人员还可以向压力控制器210输入预设的试验气压，压力控制器210控制气泵230和气压电磁阀250打开，使用气泵230将空气经过连接管170通入上渗水管110内直至气压计240检测压力信号达到预设试验压力，此时压力控制器210控制气泵230和气压电磁阀250关闭，保持给入上渗水管110的气压在预设试验压力下对试块300进行抗渗试验。

本实施例提供的评价混凝土裂缝自修复材料修复性能的装置及方法能够模拟试件在实际工作环境的压力下的抗渗性能，可以在水压加压和气压加压之间根据检测需求灵活替换，用于检测不同要求下试块的抗渗性能，并可同时获取试件的综合抗渗效果包括最大抗渗压力、最长抗渗时间和固定时间内液体的渗透体积等性能，从而在修复前、修复中和修复后的各阶段对混凝土试件从多角度全方位进行测试和定量分析以评价试件指标，为正确的评价混凝土裂缝自修复材料的性能提供量化的数据支撑和指导，且装置没有螺栓或法兰，各部件相互通过螺纹旋转连接，拆卸和安装方便，便于携带与转运。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。