用于制作建筑物地下节点部位试块的模具组件的制作方法

本实用新型属于防水产品的测试评价领域，更具体地，涉及一种用于制作建筑物地下节点部位试块的模具组件。

背景技术：

目前，国内地下建筑工程渗漏率居高不下：根据最近一期全国普查的2013年中国建筑防水协会渗漏状况调查结果，国内地下工程防水渗漏率达57.51％，个别城市地区渗漏率为100％。且近20年内国内建筑以的中高层建筑居多，附带大型地下空间结构，渗漏概率整体偏高。地下工程渗漏部位多集中于结构角部、预留缝、穿墙管根等部位，工程竣工2～3年内发生渗漏的情况居多。

通过分析总结渗漏工程的现象和问题，发现地下工程防水失效渗漏问题与建筑结构沉降现象密切相关。施工过程中，建筑体量和荷载逐渐增大，而周边环境土壤又具有可压缩性，通常初期使用的结构会较开工前下沉50～200mm；防水层作为建筑外围的薄弱柔性材料，在整个沉降过程中，最容易在前述细部发生破坏。

因此，有必要根据工程防水破坏的主要原因，提供制作模拟建筑物地下节点部位试块的模具组件，该模具组件制作各类试块进行统一的模拟测试，从而确定不同建筑物节点结构所对应的抗建筑沉降破坏能力。

技术实现要素：

本实用新型提出一种制作模拟建筑物地下节点部位试块的模具组件，用于制作模拟建筑物地下节点的试块，便于准确模拟各种建筑物地下节点的抗建筑沉降破坏能力。

根据本实用新型的一方面，提出一种用于制作建筑物地下节点部位试块的模具组件，所述模具组件包括：

四个可拆卸围板，所述四个可拆卸围板依次连接，围成矩形的槽状体；

多个底板，每个所述底板能够可拆卸地设置于所述槽状体的底部，每个所述底板的上表面具有不同的表面不平整度，以便制作具有不同表面不平整度的试块。

优选地，所述表面不平整度为0～10mm。

优选地，还包括长方体，所述长方体的长度与所述槽状体的长度相同，所述长方体的高度小于所述槽状体的高度，所述长方体的宽度小于所述槽状体的宽度，所述长方体能够可拆卸地设置于所述槽状体内，且所述长方体的上表面与所述槽状体的上端面对齐，以便制作L型角部试块。

优选地，所述底板的上表面具有一个最高点和一个最低点的弧形曲面。

优选地，所述底板的上表面具有多个最高点和多个最低点的凹凸表面。

优选地，所述四个可拆卸围板包括两个第一围板和两个第二围板，所述第一围板为平板，所述第二围板包括纵向板和对称设于所述纵向板两侧的垂直边翼。

优选地，所述第一围板的边缘和所述第二围板的垂直边翼上均设有螺孔，所述第一围板和所述第二围板通过螺栓穿过所述螺孔进行连接。

优选地，所述螺孔为多个。

优选地，多个所述螺孔沿所述垂直边翼的长度方向排列。

优选地，所述底板通过螺栓可拆卸地连接于所述槽状体的底部。

本实用新型的有益效果在于：

根据防水层的夹层破坏、角部挤压拉伸破坏形式不同，模拟建筑物地下节点部位，按不同的结构设计模具，通过可拆卸的围板围成槽状体，并在槽状体底部设置具有不同表面不平整度的底板，可制作具有不同表面不平整度的试块，用于制作模拟建筑物地下节点的试块，便于准确模拟各种建筑物地下节点的抗建筑沉降破坏能力。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的模具组件的剖视图。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的模具组件的俯视图。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的一种底板结构示意图。

图4示出了根据本实用新型一个实施例的另一种底板结构示意图。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的保护墙初制试块的制作示意图。

图6示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的结构墙试块的制作示意图。

图7示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的L型角部试块制作示意图。

图8示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备结构示意图。

图9示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备的右视图。

图10示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备的左视图。

附图标记说明

1、可拆卸围板；2、槽状体；3、底板；4、试块；5、防水层；6、长方体；7、试块固定架；8、滑动架；9、压梁；10、紧固螺栓；11、底座；12、滑杆；13、滑筒；14、矩形试块框架；15、U形钢筋；16、第一围板；17、第二围板；18、螺栓。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型实施例的一种制作模拟建筑物地下节点部位试块的模具组件，模具组件包括：

四个可拆卸围板，四个可拆卸围板依次连接，围成矩形的槽状体；多个底板，每个底板能够可拆卸地设置于槽状体的底部，每个底板的上表面具有不同的表面不平整度，以便制作具有不同表面不平整度的试块。

根据防水层的夹层破坏、角部挤压拉伸破坏形式不同，模拟建筑物地下节点部位，按不同的结构设计模具，可制作具有不同表面不平整度的试块。在系统地分析地下工程结构和防水复合体系中，通过试块放入沉降破坏的测试设备中，承受竖向的沉降力，对比防水层在某一不平整度情况下的抵御沉降能力，模拟和验证沉降过程中，分析关键结构部位的防水层被破坏原理，有利于对建筑防水材料、施工系统形成正确的认知，促进行业向规范化、标准化发展。

作为优选方案，表面不平整度为0～10mm。

具体地，按照防水施工基层质量情况不同，对底板分别设置不同的不平整度，制作具有不同不平整度的同一试块结构，用于分别测试对比防水层在某一不平整度情况下的抵御沉降能力。

作为优选方案，还包括长方体，长方体的长度与槽状体的长度相同，长方体的高度小于槽状体的高度，长方体的宽度小于槽状体的宽度，长方体能够可拆卸地设置于槽状体内，且长方体的上表面与槽状体的上端面对齐，以便制作L型角部试块。

具体地，将砂浆填充入槽状体的模具内，并将长方体放入槽状体内，长方体的上表面与槽状体的上端面对齐，制作L型角部试块。

作为优选方案，底板的上表面具有一个最高点和一个最低点的弧形曲面。

具体地，底板通过一个最高点和一个最低点的弧形曲面实现其表面的不平整度，用于模拟工程施工人员手工抹灰时极易产生的建筑物墙体的不平整度。

作为优选方案，底板的上表面具有多个最高点和多个最低点的凹凸表面。

具体地，底板通过最多个高点和最低点的弧形曲面实现其表面的不平整度，用于模拟工程施工抹灰时，大颗粒砂砾脱落产生的建筑物墙体的不平整度。

作为优选方案，四个可拆卸围板包括两个第一围板和两个第二围板，第一围板为平板，第二围板包括纵向板和对称设于纵向板两侧的垂直边翼。

作为优选方案，第一围板的边缘和第二围板的垂直边翼上均设有螺孔，第一围板和第二围板通过螺栓穿过螺孔进行连接，通过第二围板的垂直边翼与第一围板的边缘和连接，使得围板之间连接结构的稳定性，便于制作试块时成型。

作为优选方案，螺孔为多个。

作为优选方案，多个螺孔沿垂直边翼的长度方向排列，保证围板之间连接结构的稳定性。

作为优选方案，底板通过螺栓可拆卸地连接于槽状体的底部，便于通过更换底板而制作具有不同平整度表面的同种试块。

根据国内建筑地下工程防水，以《地下防水工程技术规范》为依据，规定可用于地下工程大面主体的防水材料主要有五大类，二十多个品种，对于以上材料，规范仅就常规的低温柔性、拉力、延伸率物理指标进行要求，但实际测试时，产品指标体现为两个方向：有胎基增强的材料抗拉伸强度高但延伸率低、无胎基增强的材料延伸率高但抗拉性能差，且不同产品原料、设计厚度等均不相同，价格不一，造成工程设计时，没有统一对比衡量标准，设计人员多依照经验和工程造价承受力确定材料，很难客观地结合工程需求进行设计。

现有的防水材料标准和施工规范技术中要求，仅针对材料自身进行的物理力学测试，并未考虑防水材料施工于建筑结构后的综合受力情况，无法反映材料施工后伴随结构沉降过程的抗破坏能力，因此，提供一种模拟建筑结构试块制作方法，方法包括：

步骤1：将一个底板设置于槽状体的底部；

步骤2：将配置砂浆填充于槽状体内并压实成型，形成初制试块；

步骤3：从槽状体内取出初制试块，在其粗糙表面上贴附防水层，其中粗糙表面为在步骤1中与底板的上表面接触的面。

作为优选方案，还包括：步骤3完成后，将粗糙表面上贴附防水层后的试块放入槽状体内，且使防水层朝上，然后将配置砂浆填充于防水层的上表面，压实成型，以便制作结构墙试块。

作为优选方案，防水层为改性沥青防水卷材、高分子防水卷材或防水涂料层，实现对不同防水材料的抗建筑沉降破坏的检测需要。

作为优选方案，还包括：多次重复步骤1至步骤3，且每次选用的底板的上表面的表面不平整度逐次递增1mm。

具体地，对每种不平整度的试块贴附防水层，并对每个试块进行抗建筑沉降破坏能力。

作为优选方案，模具组件还包括长方体，长方体的长度与槽状体的长度相同，长方体的高度小于槽状体的高度，长方体的宽度小于槽状体的宽度，长方体能够可拆卸地设置于槽状体内，且长方体的上表面与槽状体的上端面对齐，以便制作L型角部试块；

试块制作方法包括：

步骤1：将一个底板设置于槽状体的底部；

步骤2：将长方体设置于槽状体内，且长方体的上表面与槽状体的上端面对齐，长方体的一个表面与底板的上表面相对，另一个表面与一个可拆卸围板之间形成间隙；

步骤3：将配置砂浆填充于槽状体内并压实成型，形成初制试块；

步骤4：从槽状体内取出初制试块，在其内表面上贴附防水层。

具体地，制作L型角部试块用于检测不同防水材料对抗建筑物薄弱部位的抗沉降破坏能力，其防水层贴附于L型角部向内侧弯曲的表面。

提出一种试块，利用上述的试块制作方法制成。

作为优选方案，试块可作为结构墙试块、保护墙试块、变形缝试块、底板试块或垫层试块。

模拟建筑物地下节点部位的沉降过程，分析计算不同防水层在保护墙、变形缝、底板和垫层等关键部位受到的拉伸破坏的形态和所承受极限。因此，根据制作模具模拟建筑物地下节点部位，例如保护墙部试块为中部夹有防水层的砂浆压实结构；L型角部试块在其竖向板内模拟建筑物结构，设置U形钢筋加固，在其L形的内表面设置防水层。

现有的防水材料力学性能测试时，仅对材料自由状态下受力情况进行测试，可以模拟出材料在平面大面区域的破坏；但防水工程渗漏多发生于工程细部节点，这些部位通常发生的是多轴同步受力破坏，针对上述部位的限制性破坏变化过程，提供一种防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备，该设备包括：

试块固定架，试块固定架为L型，上部设有矩形试块框架，矩形试块框架用于固定试块的一端；滑动架，滑动架为凹字型，凹字型的开口朝向试块固定架且水平设置，滑动架用于固定试块的另一端；压梁部件，压梁部件包括压梁和驱动压梁竖直移动的驱动装置，压梁设置于滑动架的上部，并与滑动架连接。

作为优选方案，试块通过紧固螺栓固定于矩形试块框架和滑动架。

具体地，通过紧固螺栓将试块的两端分别固定于固定架和滑动架上，且使防水层沿水平方向设置；启动驱动装置，通过压梁带动滑动架竖直移动，记录试块的防水层剪断破坏的位移量和形态，以及未发生剪断破坏的防水层的厚度最小值。

作为优选方案，还包括底座，L形的横边固定于底座上，有利于试块固定架稳定的设置于底座上。

作为优选方案，还包括一对滑杆组件，一对滑杆组件竖直设置于滑动架的两侧，每个滑杆组件包括设置于底座上的滑杆和可滑动地套设于滑杆上的滑筒。

具体地，滑动架上端与压梁部位连接，滑筒能够沿滑杆移动，增加了试块下压过程中垂直度和横向紧固稳定性。

实施例1

图1示出了根据本实用新型一个实施例的模具组件的剖视图，图2示出了根据本实用新型一个实施例的模具组件的俯视图，图3示出了根据本实用新型一个实施例的一种底板结构示意图，图4示出了根据本实用新型一个实施例的另一种底板结构示意图。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的一种模具组件，模具组件包括：

四个可拆卸围板1，四个可拆卸围板1依次连接，围成矩形的槽状体2；

多个底板3，每个底板3能够可拆卸地设置于槽状体1的底部，每个底板3的上表面具有不同的表面不平整度，表面不平整度为0～10mm，以便制作具有不同表面不平整度的试块4。

底板3的上表面具有一个最高点和一个最低点的弧形曲面，或底板2的上表面具有多个最高点和多个最低点的凹凸表面。

四个可拆卸围板1包括两个第一围板7和两个第二围板8，第一围板7为平板，第二围板8包括纵向板和对称设于纵向板两侧的垂直边翼。

第一围板16的边缘和第二围板17的垂直边翼上均设有螺孔，第一围板16和第二围板17通过螺栓18穿过螺孔进行连接。其中，螺孔为多个，多个螺孔沿垂直边翼的长度方向排列，底板3通过螺栓18可拆卸地连接于槽状体2的底部。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的保护墙初制试块的制作示意图，图6示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的结构墙试块的制作示意图。

如图5和图6所示，结构墙试块的制作方法，利用上述模具组件，包括如下步骤：

步骤1：将一个底板3设置于槽状体2的底部；

步骤2：将配置砂浆填充于槽状体2内并压实成型，形成初制试块；

步骤3：从槽状体2内取出初制试块，在其粗糙表面上贴附防水层5，其中粗糙表面为在步骤1中与底板3的上表面接触的面。

步骤4：步骤3完成后，将粗糙表面上贴附防水层5后的试块4放入槽状体2内，且使防水层朝上，然后将配置砂浆填充于防水层5的上表面，压实成型。

步骤5：多次重复所述步骤1至步骤4，且每次选用的底板3的上表面的表面不平整度逐次递增1mm。不平整度分别设置为3mm、4mm、5mm，分别测试对比相同或不同防水层在某一不平整度情况下的抵御沉降能力。

防水层6可选用改性沥青防水卷材、高分子防水卷材或防水涂料层。

实施例2

图7示出了根据本实用新型一个实施例的试块制作方法的L型角部试块制作示意图。

如图7所示，四个可拆卸围板1，四个可拆卸围板1依次连接，围成矩形的槽状体2；

多个底板3，每个底板3能够可拆卸地设置于槽状体2的底部，每个底板3的上表面具有不同的表面不平整度，表面不平整度为0～10mm，以便制作具有不同表面不平整度的试块4。

模具组件还包括长方体5，长方体5的长度与槽状体2的长度相同，长方体5的高度小于槽状体2的高度，长方体5的宽度小于槽状体2的宽度，长方体5能够可拆卸地设置于槽状体2内，且长方体5的上表面与槽状体2的上端面对齐，以便制作L型角部试块。

L型角部试块的制作方法，利用上述模具组件，包括如下步骤：

步骤1：将一个不平整度为0的底板3设置于槽状体2的底部；

步骤2：将长方体5设置于槽状体2内，且长方体5的上表面与槽状体2的上端面对齐，长方体5的一个表面与底板3的上表面相对，另一个表面与一个可拆卸围板1之间形成间隙；

步骤3：将配置砂浆填充于槽状体2内并压实成型，形成初制试块；

步骤4：从槽状体2内取出初制试块，在其内表面上贴附防水层6。

步骤5：多次重复步骤1至步骤3，且每次选用的底板3的上表面的表面不平整度逐次递增1mm。不平整度分别设置为3mm、4mm、5mm，分别测试对比相同或不同防水层在某一不平整度情况下的抵御沉降能力。

防水层6可选用改性沥青防水卷材、高分子防水卷材或防水涂料层。

实施例3

图8示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备结构示意图，图9示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备的右视图，图10示出了根据本实用新型一个实施例的防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备的左视图。

如图8至10所示，提供一种防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试设备，该设备包括：

试块固定架7，试块固定架7为L型，上部设有矩形试块框架14，矩形试块框14架用于固定试块的一端；滑动架8，滑动架8为凹字型，凹字型的开口朝向试块固定架7，且水平设置，滑动架8用于固定试块的另一端；压梁部件，压梁部件包括压梁9和驱动压梁竖直移动的驱动装置(未示出)，压梁9设置于滑动架8的上部，并与滑动架8连接。试块通过紧固螺栓10固定于矩形试块框13和滑动架8。

还包括底座11，L形的横边固定于底座11上，有利于试块固定架4稳定的设置于底座11上。还包括一对滑杆组件，一对滑杆组件竖直设置于滑动架8的两侧，每个滑杆组件包括设置于底座11上的滑杆12和可滑动地套设于滑杆12上的滑筒13。

实施例4

根据一种测试防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试方法，包括：

步骤1：选择试块4，试块4包括至少一个粗糙面，每个粗糙面上贴附有防水层6；

步骤2：通过定位螺栓10将试块的两端分别固定于固定架7和滑动架8上，且使防水层沿水平方向或竖直方向设置；

步骤3：启动驱动装置，通过压梁9带动滑动架8竖直移动，记录试块4的防水层6剪断破坏的位移量和形态，以及未发生剪断破坏的防水层6的厚度最小值。

步骤4：还包括：

多次重复步骤1至步骤3，且每次选择粗糙面的不平整度不同的试块；

计算不同的不平整度条件下，对应试块的防水层的厚度保持率和可靠性。

厚度保持率的计算公式为：

f＝K/D

其中，f表示厚度保持率，K为被剪断破坏的防水层的厚度最小值，D为防水层原始厚度。

可靠性R的计算公式为：

R＝(1+f)×W×(Fc/5)²

其中，f表示厚度保持率，W为位移量，Fc为粗糙面的不平整度。

对地下工程常用的不同类型的防水材料按A B C…字母编号，对同类材料的不同厚度按A1A2A3……字母编号。

在试块表面按照大于5mm、4～5mm、3～4mm、小于3mm的情况设置不平整度(Fc)，通过试验过程，获取以下材料在Fc不平整度下的破坏后位移/无破坏厚度变化数据。

图1建立材料抗沉降适用性阶梯表

实施例5

根据一种测试防水层抵御地下工程沉降破坏能力的测试方法，包括：

步骤1：选择试块4，试块4的至少一个表面上贴附有防水层6，防水层6可选用改性沥青防水卷材、高分子防水卷材和防水涂料层等，对相同防水层6的贴附不同的层数和厚度。

步骤2：通过定位螺栓10将试块4的两端分别固定于固定架7和滑动架8上，且使防水层6沿水平方向或竖直方向设置；

步骤3：启动驱动装置，通过压梁9带动滑动架8竖直移动，记录试块的防水层6剪断破坏的位移量和形态，以及未发生剪断破坏的防水层6的厚度最小值。

步骤4：计算试块的防水层6的厚度保持率和可靠性。

厚度保持率的计算公式为：

f＝K/D

其中，f表示厚度保持率，K为被剪断破坏的防水层的厚度最小值，D为防水层原始厚度；

可靠性R的计算公式为：

R＝(1+f)×W×(Fc/5)²

其中，f表示厚度保持率，W为位移量，Fc为粗糙面的不平整度。

按照GB50108-2008《地下工程防水技术规范》，地下工程可采用的防水产品有五大品类，不同材料其物理力学性能指标各有侧重，所采取的施工方法也不尽相同。结合88J6《地下工程防水图集》推荐作法和目前工程常使用的施工设计作法，对各类材料按如下作法分类，分别带入测试模型进行分析。

表2建立不同品种防水材料抗沉降适用性阶梯表

通过对不同种防水材料、不同防水层结构和厚度的复合模拟，能够反映出大面防水层，随结构整体变化所表现的综合技术变化特征。

1、模拟建筑物地下节点部位的沉降过程，分析计算不同设计作法的防水层在保护墙、变形缝、底板和垫层等关键部位受到的拉伸破坏形态和承受极限。

2.对现有防水层的施工系统进行评价，评价不同厚度防水层的可靠性。

系统地分析地下工程结构和防水复合体系，模拟、验证沉降过程中，结构关键变化破坏部位的防水层破坏原理，有利于对建筑防水材料、施工系统形成正确的认知，促进行业向规范化、标准化发展。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。