本发明专利技术公开了一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置及测试方法，装置包括注入系统、测试系统和数据采集系统。性能测试时，通过注入系统向涂层粘结面施加水压，通过测试系统进出口的压力传感器监测材料水压作用下的稳定性，实现涂层在承受反向水压作用下粘结性能测试，更换测试系统进出口可直接向涂层面施加水压，实现涂层在承受正向水压作用下抗渗性能测试。本发明专利技术可直接观察涂层承受反向水压作用的粘结破坏强度与正向水压作用的抗渗强度，提出了直接采用水压作用的高分子防护涂层粘结性能测试方法，更符合高分子涂层用于水工程防水时实际粘结破坏环境。于水工程防水时实际粘结破坏环境。于水工程防水时实际粘结破坏环境。
【技术实现步骤摘要】
水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及高分子防水涂层
，尤其是一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置及测试方法。
技术介绍
[0002]高分子防水涂层(包括聚氨酯、聚脲等)具有抗磨蚀、耐老化、抗腐蚀、抗冲击等性能，高分子防水涂层出色的防水防渗性能也使其在多类水工建筑物上得到广泛应用，如大坝、水工隧洞、输水倒虹吸、箱涵和渡槽等。将高分子防水涂层作为防渗材料的最普遍场景是水工建筑物结构缝部分防渗，如隧洞管片接缝，渡槽、倒虹吸混凝土管身结构缝，坝面混凝土板结构缝等。以水工隧洞为例，水工隧洞在运行期既要承受外水压作用，还要承受内水压力。在内外水压的共同作用下，高分子防水涂层防渗失效轻则引起输水量损失，重则引起隧洞开裂，垮塌，地表沉降等，造成生命、生态和财产等多方面影响。高分子防水涂层的防渗性能是否依旧满足其抗渗要求是工程关注的重点问题。水工结构中用于结构缝防渗处理的高分子防水涂层一般能满足抗冲耐磨要求，破坏形式主要表现为涂层与混凝土基底的粘结破坏。
[0003]目前水压作用下粘结强度失效是水工建筑物高分子防水涂层失效的主要形式，但是对于水工建筑物粘结强度的测试装置以及测试方法主要是依据附着力测试标准，采用拉拔仪、拉力试验机等装置进行拉拔测试试验。传统方法有以下不足：(1)拉拔试验除了测试样本身，还需要额外在涂层与拉拔装置间涂抹高强度胶粘剂，胶粘剂的选型，涂抹方法对测试结果的影响很大；(2)传统方法并未考虑水工建筑物所处的水工环境，水对混凝土基材和涂层之间的粘结强度测试也是有影响的；(3)尚无装置能够同时实现涂层的抗渗性能和粘结性能测试。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置及测试方法，不需要涂抹高强度胶粘剂，更符合水压破坏的实际水工程环境，适用于水工建筑物高分子防水涂层抗渗性能和粘结性能的测试。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，包括：测试系统、注入系统和数据采集系统；测试系统与注入系统相连，数据采集系统分别与测试系统和注入系统相连。
[0006]优选的，测试系统包括第一进出水管道1、紧固螺帽2、垫高圆环3、高分子涂层4、混凝土基材5、透水孔洞6、密封胶套7、围压仓8、夹持器钢管9、透水垫块10和第二进出水管道13；第一进出水管道1和第二进出水管道13与紧固螺帽2相连，分别位于装置的顶端和底端，高分子涂层4与夹持器紧固螺帽2之间有垫高圆环3连接，混凝土基材5内有透水孔洞6，高分子涂层4与混凝土基材5相连，位于混凝土基材5表面，混凝土基材5与透水垫块10相连，位于
透水垫块10的上方，夹持器钢管9与围压仓8相连，围压仓8位于夹持器钢管9的内部，密封胶套7与围压仓8相连，位于围压仓8的内部，垫高圆环3与密封胶套7相连，位于密封胶套7与高分子涂层4之间，垫高圆环3的底部位于混凝土基材5上方，顶部与上部紧固螺帽2相连，透水垫块10与底部紧固螺帽2相连。
[0007]优选的，透水垫块10中心有一孔洞，与第二进出水管道13位置对应，混凝土基材5内的透水孔洞6与透水垫块孔洞对应。
[0008]优选的，测试系统通过密封胶套7、围压仓8、手摇围压泵11施加围压，保证水压作用在高分子涂层4上，不发生边壁串流。
[0009]优选的，注入系统包括手摇围压泵11、恒压恒速注入泵15和导水软管17；恒压恒速注入泵15通过导水软管17与测试系统的第一进出水管道1、第二进出水管道13连接，手摇围压泵11与围压仓8相连。
[0010]优选的，数据采集系统包括第一压力传感器12、第二压力传感器14、数据集成计算机16和导线18；数据集成计算机16通过导线18与第一测试系统压力传感器12、第二压力传感器14、注入系统的恒压恒速注入泵15连接。
[0011]相应的，一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置的测试方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1、浇筑方形混凝土基材，养护后切割成圆柱形混凝土基材5，将混凝土基材5中心部位加工设定直径的透水孔洞6，表面喷涂实际工程待测试的高分子涂层4，养护后加工涂层4表面后套上垫高圆环3，组成测试试样塞入夹持器钢管9中；
[0013]步骤2、在测试试样底部添加合适长度的透水垫块10，拧紧紧固螺帽2，手摇围压泵11对试样施加设定的围压并固定围压；
[0014]步骤3、连接恒压恒速注入泵15与第一进出水管道1，设置恒压恒速注入泵15为逐级加压的水压作用方式，打开数据采集系统的数据集成计算机16，设置数据记录间隔；打开恒压恒速注入泵15通过第一进出水管道1向测试系统注水，监测数据采集系统监测第二压力传感器14数值，若水压力无法维持或即将超过环压阈值则停止加压，记录此时水压力为P1，P1为高分子涂层正压抗渗强度，依次卸载恒压恒速注入泵15水压，围压仓8围压，卸下紧固螺帽2，取下透水垫块10，取出试样，观察并记录高分子涂层4变形形貌，高分子防水涂层正向水压抗渗试验完成；
[0015]步骤4、连接恒压恒速注入泵15与第二进出水管道13，设置恒压恒速注入泵15为逐级加压的水压作用方式，打开数据采集系统的数据集成计算机16，设置数据记录间隔；打开恒压恒速注入泵15通过第二进出水管道13向测试系统注水，监测数据采集系统监测第一压力传感器12数值，若水压力无法维持或即将超过环压阈值则停止加压，记录此时水压力为P2，P2为高分子涂层反压水压粘结强度，依次卸载恒压恒速注入泵15水压，围压仓8围压，卸下紧固螺帽2，取下透水垫块10，取出试样，观察并记录高分子涂层4变形形貌，高分子防水涂层反向水压粘结强度测试完成。
[0016]优选的，步骤3和步骤4中，使高分子防水涂层发生粘结破坏的外力来源为水压力。
[0017]优选的，步骤3和步骤4中，更改恒压恒速注入泵15与测试系统不同进出口管道相连，实现粘结性能和抗渗性能测试的转换。
[0018]本专利技术的有益效果为：(1)不使用拉拔试验测试高分子防水涂层的粘结性能，避免
了在测试过程使用额外胶粘剂造成对粘结性能测试结果的影响；(2)考虑水工建筑物所处的水工环境，采用真实的水压作用，将水对混凝土基材和涂层之间的粘结强度测试的影响包含在内；(3)能够使用一套装备同时实现涂层的抗渗性能和粘结性能测试。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的装置结构示意图。
[0020]图2为本专利技术主体
‑
测试系统的横截面图。
[0021]图3为本专利技术主体
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测试系统的纵断面图。
[0022]其中，1、第一进出水管道；2、紧固螺帽；3、垫高圆环；4、高分子涂层；5、混凝土基材；6、渗水孔洞；7、密封胶套；8、围压仓；9、夹持器钢管；10、透水垫块；11、手摇围压泵；12、第一压力传感器；13、第二进出水管道；14、第二压力传感器；15、恒压恒速注入泵；16、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，包括：测试系统、注入系统和数据采集系统；测试系统与注入系统相连，数据采集系统分别与测试系统和注入系统相连。2.如权利要求1所述的水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，测试系统包括第一进出水管道(1)、紧固螺帽(2)、垫高圆环(3)、高分子涂层(4)、混凝土基材(5)、透水孔洞(6)、密封胶套(7)、围压仓(8)、夹持器钢管(9)、透水垫块(10)和第二进出水管道(13)；第一进出水管道(1)和第二进出水管道(13)与紧固螺帽(2)相连，分别位于装置的顶端和底端，高分子涂层(4)与夹持器紧固螺帽(2)之间有垫高圆环(3)连接，混凝土基材(5)内有透水孔洞(6)，高分子涂层(4)与混凝土基材(5)相连，位于混凝土基材(5)表面，混凝土基材(5)与透水垫块(10)相连，位于透水垫块(10)的上方，夹持器钢管(9)与围压仓(8)相连，围压仓(8)位于夹持器钢管(9)的内部，密封胶套(7)与围压仓(8)相连，位于围压仓(8)的内部，垫高圆环(3)与密封胶套(7)相连，位于密封胶套(7)与高分子涂层(4)之间，垫高圆环(3)的底部位于混凝土基材(5)上方，顶部与上部紧固螺帽(2)相连，透水垫块(10)与底部紧固螺帽(2)相连。3.如权利要求2所述的水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，透水垫块(10)中心有一孔洞，与第二进出水管道(13)位置对应，混凝土基材(5)内的透水孔洞(6)与透水垫块孔洞对应。4.如权利要求2所述的水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，测试系统通过密封胶套(7)、围压仓(8)、手摇围压泵(11)施加围压，保证水压作用在高分子涂层(4)上。5.如权利要求1所述的水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，注入系统包括手摇围压泵(11)、恒压恒速注入泵(15)和导水软管(17)；恒压恒速注入泵(15)通过导水软管(17)与测试系统的第一进出水管道(1)、第二进出水管道(13)连接，手摇围压泵(11)与围压仓(8)相连。6.如权利要求1所述的水工建筑物高分子防水涂层水压粘结破坏试验装置，其特征在于，数据采集系统包括第一压力传感器(12)、第二压力传感器(14)、数据集成计算机(16)和导线(18)；数据集成计算机(16)通过导线(18)与第一测试系统压力传感器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，王媛，冯迪，焦裕，彭程程，刘胜，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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