模拟路面修复的高聚物注浆试验模具及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于试验装置加工制造及应用领域，特别涉及用于工程材料力学性能检测的一种模拟路面修复的高聚物注浆试验模具及其应用。
【背景技术】
[0002]高聚物注浆技术是20世纪70年代发展起来的地基基础快速加固技术。利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性，达到加固地基、填充脱空或提升地板的目的。目前，高聚物注浆材料的生产和应用范围正在迅速扩大和推广，高聚物注浆技术在国民经济各个领域的发展中发挥着越来越重要的作用，主要应用于工业与民用建筑的地基加固和道路维修，尤其是近年来在路基路面微创养护与修复中得到了很好的应用。
[0003]高聚物注浆试验采用的模具大多是围绕着工业用品展开的，故还没有较为完善的室内试验模具，所存在的主要问题包括:
[0004]—是模具功能单一；目前使用的高聚物注浆模具基本都是直接利用传统的土工试验模具，或是在传统土工试验模具的基础上进行了简单的调整，在注浆试验中只能用于成型一种条件下的试件或进行某一个相关试验，不能模拟不同级配或不同路面厚度时的注浆效果，功能过于单一，不具有广泛的适用性。
[0005]二是注浆孔密封性差；高聚物注浆过程中会产生很大的膨胀力，注浆完毕后，若注浆孔堵塞不严或模具构件的接触面密封不严，会导致浆体外喷等问题，严重危害工作人员的生命安全。
[0006]三是试件脱模困难；由于高聚物注浆材料在发泡成型时粘性较大，膨胀力较强，试件成型后表面黏附在模具内表面，脱模过程中造成试件或模具破损，导致试件无法正常使用和模具报废。
[0007]四是贴膜不易操作；考虑到注浆材料在发泡成型时的粘性较大，试验过程中会在模具内表面覆盖一层薄膜，既便于脱模，又能在脱模时不对试件造成损坏，保证试件的完整。但由于目前模具是在拼装结束后进行的贴膜，贴膜工作不易操作，极易在转角处产生漏贴或薄膜多层重叠现象，导致贴膜厚度不均匀，对试件尺寸造成误差和导致试件分层。
[0008]五是试件切割误差；直接对制得的整个试件进行切割，所得试件尺寸和规整度均不能严格的满足实验要求，试件表面完整性较差，直接影响试验结果的精确度和科学性。
[0009]高聚物注浆技术已经在各个领域得到了很好的应用，效果尤为突出。其中用于路面修复时，对材料的强度要求很高，掌握高聚物注浆材料的强度性能与众多因素之间的关系相当重要。而模具是进行室内材料的强度性能试验的必需品，模具的问题直接影响成型试件的质量，是试验成败的核心之一。因此，模具的设计和选用都要严格把关。
[0010]相关统计显示，机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍。模具的大量消耗，不仅直接增加生产成本，而且因频繁更换模具而造成大量生产线频繁停产造成更大的经济损失。模具的消耗在科研研究的室内试验中也被充分体现，大量的模具均因其局部材料损坏而报废，而模具的加工周期长、加工费用高，因此，根据实际需要对各种模具进行改进，以延长模具的使用寿命，具有重要的经济意义。
【发明内容】
[0011]本发明为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种模拟路面修复的高聚物注浆试验模具及其应用，可进行不同级配、不同厚度的高聚物注浆试验，既能根据试验的需要调整挡板的数量和位置，又能解决了因人工堵孔不严，造成浆体外喷的问题，提高试件生产效率，减少模具使用过程中造成的损坏，增强其适用性。
[0012]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0013]本发明模拟路面修复的高聚物注浆试验模具的结构特点是:
[0014]设置模具壳体是由各面板折合成的六面壳体，所述各面板分别是上底板、下底板、后端板、前端板、前侧板和后侧板，所述六面壳体可以展开成一片材，所述片材是与下底板共面；
[0015]在所述六面壳体中，沿长度方向间隔设置各隔板，利用隔板将所述六面壳体的内腔分隔为各独立的膜腔；在隔板的中心设置有过浆孔；
[0016]在所述上底板上开设有上底板注浆孔，在所述上底板的外侧壁上设置有可利用弹力自动封闭上底板注浆孔的上底板盖板；在所述前端板上开设有前端板注浆孔，在所述前端板的外侧壁上设置有可利用弹力自动封闭前端板注浆孔的前端板盖板。
[0017]本发明模拟路面修复的高聚物注浆试验模具的结构特点也在于:
[0018]在所述下底板上设置用于安装隔板的基座，所述基座的横断面呈倒“T”形，在所述基座的两侧台肩上对称设置两排弹簧销；两排弹簧销中至少有一对处在对称位置上的两只弹簧销可以控制两排弹簧销同步收缩，放置在所述基座上的卡钉是以两端弯折段卡固在处在对称位置上的两只弹簧销上获得定位；在所述卡钉上呈直立设置有至少一对隔板固定销，隔板呈直立插装在所述固定销上，通过卡钉的移动调整隔板的位置，从而达到隔出不同尺寸试件，模拟不同路面结构与厚度的目的。
[0019]所述各面板是以上底板、前侧板、下底板和后侧板依次临接，所述后端板和前端板分别临接在下底板的前后两端；相临接的面板之间是以铰链进行连接。
[0020]在所述前侧板和后侧板的两端对应位置上分别设置有端部凸耳，折合后的前侧板和后侧板是利用螺栓在端部凸耳之间进行固定；在所述上底板和下底板一侧的对应位置上分别设置有侧部凸耳，折合后的上底板与下底板是利用螺栓在侧部凸耳之间进行固定。
[0021]在所述六面壳体中，相临接的面板在接触面上以凹槽和凸棱形成凹凸配合以加强密封性，在所述凹槽和凸棱之间设置密封垫。
[0022]设置所述上底板盖板为侧滑盖板，所述侧滑盖板是利用弹簧的预紧力滑移在上底板注浆孔所在位置并对所述上底板注浆孔形成封堵；在上底板注浆孔的两侧对称设置一对卡槽，在上底板盖板的两侧对应位置上设置一对卡扣，所述卡扣能够在卡槽中滑动并由卡槽进行限位。
[0023]所述基座在下底板中为嵌入式结构，是在下底板的中部形成下凹台面，基座座落在下底板的下凹台面上，使所述基座及弹簧销的顶面与下底板的上表面齐平。
[0024]利用本发明模拟路面修复的高聚物注浆试验模具成型试件的方法的特点是按如下步骤进行:
[0025]步骤1:防粘贴膜
[0026]在各面板的内侧壁上，以及在隔板的表面涂抹一层防粘剂，利用防粘剂在模具内覆盖一层塑料薄膜，并保持过浆孔畅通；
[0027]步骤2:针对不同的试验方式按如下不同方式装料:
[0028]方式一、制作不含集料的高聚物试件，模具中无需装料；
[0029]方式二、制作高聚物集料试件，将设计级配的集料拌合均匀后，分别装入平卧模具的各膜腔中并振实；
[0030]方式三、制作用于模拟高聚物注浆路面修复效果或高聚物在集料中爬升效果试验的试件，首先通过前端板注浆孔向模具中插入一根注浆管，注浆管的底部管口贯穿过浆孔并与设计注浆层位保持一致，将设计级配的集料拌合均匀后，分别装入平卧模具的各膜腔中并振实，注浆管底部管口埋入在集料中；
[0031]完成模具的组装并装料完成后盖上上底板，并通过螺栓在端部凸耳之间进行固定将模具密封；
[0032]步骤3、注浆
[0033]对于步骤2中按方式