本发明涉及建筑混凝土技术领域，尤其涉及一种自愈合型大坝防渗面层及其制备方法与自愈合方法。
背景技术：
由于对坝基和填筑体的不均匀性沉陷适应能力强、无结构缝、完整性好，沥青混凝土已经逐渐应用于我国大坝防水层。大坝防渗面层首先需解决混凝土开裂的问题，以防止水的渗入。虽然沥青混凝土在常温下其微裂纹会缓慢愈合，但在低温条件下，沥青混凝土裂纹有增大的趋势，严重危害面层结构，甚至造成坝体造损。因此需要发展主动自愈合沥青混凝土材料，以实现人工加速愈合，保障大坝防渗面层防水性能和结构完整性。具有自愈合功能的大坝沥青混凝土防渗面层目前尚无相关技术。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种自愈合型大坝防渗面层及其制备方法与自愈合方法。
本发明的技术方案如下：
一种自愈合型大坝防渗面层，所述自愈合型大坝防渗面层包括第一钢渣沥青混凝土层、依次设置于所述第一钢渣沥青混凝土层表面的导电通路及第二钢渣沥青混凝土层，所述导电通路包括多根沿大坝长度方向排列的电阻丝，所述多根电阻丝相互并联。
上述方案中，所述多根电阻丝平行排列，相邻两根电阻丝之间间隔0.1m。
上述方案中，所述第一钢渣沥青混凝土层或第二钢渣沥青混凝土层由沥青、钢渣集料、填料组成。
上述方案中，使用的钢渣集料为转炉钢渣。
上述方案中，所述的电阻丝为铁铬铝或镍铬电阻丝。
上述方案中，每根电阻丝截面积0.03-0.05mm2，电阻值在19-39ω/m。
上述方案中，所述自愈合型大坝防渗面层的空隙率为2％-3％之间。
上述方案中，所述第一钢渣沥青混凝土层和第二钢渣沥青混凝土层的厚度为5-12cm。
所述的自愈合型大坝防渗面层的制备方法，所述方法为先铺设第一钢渣沥青混凝土层，将导电通路埋置其上，然后再铺设第二钢渣沥青混凝土层，并将钢渣沥青混凝土压实。
所述的自愈合型大坝防渗面层的自愈合方法，其特征在于，所述自愈合方法为将导电通路两端施加380v电压，并使通电时间为30－120min之间。
本发明适用于坡度小于30度的大坝倾斜面上，从而实现对防渗面层微裂纹的自愈合。本发明的原理为：利用热诱导使沥青混凝土加速愈合。埋入大坝防渗面层的导电通路接通电源后，会在通路上形成热效应，加热沥青混凝土，使裂纹愈合。
本发明具有以下有益效果：
1.适用于大坝防渗面层的使用场景：目前的自愈合技术需要采用专门的外置养护车，在沥青路面上行驶时放射磁场或微波。但由于大坝防渗面层下端与水接触，且坡度较大，无论是微波加热还是感应加热实现难度极大。本发明则采用埋入式的电阻丝对沥青混凝土防渗面层进行加热，无须外置的感应加热装置，非常适用于坡度较大的大坝防渗面层。
2.应用简单：现有的自愈合技术需要在沥青混凝土中掺加一定量的导电相材料，使之能响应磁场和微波加热。本发明无需掺加导电材料，埋入式的电阻丝通过热辐射的方式直接对沥青混凝土防渗面层体加热。
附图说明
图1为本发明提供的自愈合型大坝防渗面层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例，实施例不应视作对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，其为本实施例提供的一种自愈合型大坝防渗面层，其包括第一钢渣沥青混凝土层4、依次设置于第一钢渣沥青混凝土层4表面的导电通路及第二钢渣沥青混凝土层2。导电通路包括多根沿大坝长度方向排列的电阻丝1，多根电阻丝1相互并联。
第一钢渣沥青混凝土层4或第二钢渣沥青混凝土层2由沥青、钢渣集料、填料制备而成。本实施例中，由8％的沥青、80-90％的钢渣集料、5％的石灰石矿粉组成。第一钢渣沥青混凝土层4或第二钢渣沥青混凝土层2的厚度为5-12cm。
导电通路贯穿防渗面层，多根电阻丝1平行排列，相邻两根电阻丝1之间间隔0.1m。本实施例选择铁铬铝为埋入式电阻丝。每根电阻丝截面积0.05mm2，电阻值在19ω/m。
本实施例还提供该自愈合型大坝防渗面层的制备方法，所述方法为先铺设第一钢渣沥青混凝土层4，将导电通路埋置其上，然后再铺设第二钢渣沥青混凝土层2，并使用斜坡振动碾将钢渣沥青混凝土压实。
对有微裂纹的钢渣沥青混凝土进行通电，导电通路两端电压380v，接通电流30分钟，使电阻丝发热促进微裂纹的愈合，并测试此时沥青混凝土的四点弯曲劲度模量。
实施例2
实施例2与实施例1大致相同，不同之处在于：1)电阻丝选用镍铬材料；2)电阻丝截面积0.03mm2，电阻值在39ω/m。
表1自愈型大坝钢渣沥青混凝土弯曲疲劳劲度模量
表1显示了钢渣沥青混凝土在15度时的四点弯曲疲劳试验结果。试验开始时，钢渣沥青混凝土的弯曲劲度模量为11000mpa。采用应变模式下其疲劳断裂时的模量降至5500mpa。采用同样组成的自愈合沥青混凝土，在实施例1的自愈合条件下其模量升高至10400mpa；而在实施例2的条件下也达到9900mpa。这说明采用本专利所要求保护的钢渣沥青混凝土拥有良好的自愈合能力。
采用空隙率在2％-3％之间的沥青混凝土通常密实性良好，不渗水。而在其遭受疲劳断裂后，混凝土中有大量的微裂纹，其渗水系数大于300，即在宏观上表现为水可以迅速渗透入沥青混凝土。而在采用本实施例1和2的自愈合方法后，钢渣沥青混凝土的渗水系数不大于15，宏观表现为基本不渗水，可以作为水工大坝防渗面层使用。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。