專利名稱：超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)材料試驗(yàn)設(shè)備的，特別涉及一種超低溫下混凝土軸心受壓試驗(yàn)的保溫及應(yīng)變量測(cè)的輔助裝置。
背景技術(shù)：
在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要通過混凝土軸心受壓試驗(yàn)以得到混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。目前，混凝土軸心受壓試驗(yàn)系統(tǒng)是針對(duì)常溫環(huán)境，對(duì)于溫度在_80°C以下的超低溫環(huán)境中的混凝土軸心受壓試驗(yàn)，現(xiàn)有的試驗(yàn)系統(tǒng)不具有保溫裝置，而試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，試件不能維持恒溫，同時(shí)超低溫環(huán)境下量測(cè)儀表精度會(huì)受到超低溫的影響，所以導(dǎo)致現(xiàn)有的試驗(yàn)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，在現(xiàn)有液壓加載試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)超低溫環(huán)境下的輔助保溫及應(yīng)變量測(cè)裝置，為試驗(yàn)試件提供相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境溫度，并實(shí)現(xiàn)在超低溫環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)變量測(cè)的工作，在不影響原有液壓加載試驗(yàn)機(jī)正常運(yùn)行情況下達(dá)到試驗(yàn)順利進(jìn)行的目的。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，由超低溫環(huán)境箱、夾具、外接件、支撐件和位移傳感器組成；所述超低溫環(huán)境箱(22)的箱頂和箱底分別設(shè)置有Aa板(3)和Ab板(4 )，Aa板(3 )和Ab板(4 )中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有可通過混凝土試件的正方形洞口 a (I)和洞口 b (2);在超低溫環(huán)境箱的前面和后面設(shè)置有Ba板(5)和Bb板(6)，Ba板(5)的中間左側(cè)位置設(shè)置有液氮進(jìn)口(13);在超低溫環(huán)境箱的左側(cè)和右側(cè)設(shè)置有Ca (7)板和Cb板(8 ) ;Ba板(5 )、Bb板(6 )、Ca板(7 )和Cb板(8 )采用玻璃膠進(jìn)行粘合，形成一個(gè)整體。在超低溫環(huán)境箱(22)內(nèi)、混凝土試件外圍的上下位置設(shè)置有夾具a (14)和夾具b (15)，所述夾具a (14)和夾具b (15)為正方形，其與混凝土試件的4面間距分別為5mm，通過夾具a (14)和夾具b (15)每邊上預(yù)留的螺栓孔用螺栓將夾具a (14)和夾具b (15)固定在混凝土試件上；在夾具a (14)和夾具b (15)的左右兩邊中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有外接桿a (16)、外接桿b (17)和外接桿c (18)、外接桿(1 (19)，夾具與外接桿通過螺紋進(jìn)行連接；Ca板(7)和Cb (8)板與每個(gè)外接桿的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有孔a (9)、孔b (10)、和孔c (11)、孔d (12);在外接桿a (16)和外接桿b (17)的端部分別固定有位移傳感器a
(20)和位移傳感器b (21)，在外接桿c (18)和外接桿d (19)的端部分別固定有支撐桿a (23)和支撐桿b (24)，支撐桿a (23)和支撐桿b (24)分別與位移傳感器a (20)和位移傳感器b (21)相接觸；在超低溫環(huán)境箱(22)內(nèi)的中部、與液氮進(jìn)口(13)保持一定距離的位置還設(shè)置有溫度傳感器。
用于將夾具a (14)和夾具b (15)固定于混凝土試件上的螺栓分別為8個(gè)。所述的位移傳感器a (20)和位移傳感器b (21)為YHD-5型位移傳感器。所述超低溫環(huán)境箱(22)采用聚氨酯材料。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，為超低溫環(huán)境中的混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)提供了恒定的環(huán)境溫度，并實(shí)現(xiàn)了超低溫環(huán)境下的應(yīng)變量測(cè)。實(shí)踐證明，本裝置能起到預(yù)期效果。


圖1是本發(fā)明應(yīng)用于液壓加載試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的三維視圖；圖3是圖2的1-1剖面構(gòu)造圖；圖4是圖2的2-2剖面構(gòu)造圖。本發(fā)明附圖標(biāo)記如下1-洞口 a2-洞口 b3-Aa 板4-Ab 板5-Ba 板6-Bb 板7-Ca 板8-Cb 板 9-孔 a10-孔 b11-孔 c12-孔 d13-液氮進(jìn)口 14-夾具a15-夾具b16-外接桿a17-外接桿b 18-外接桿c19-外接桿d 20-位移傳感器a21-位移傳感器b 22-超低溫環(huán)境箱23-支撐桿a 24-支撐桿b
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明采用常規(guī)的生產(chǎn)制備工藝和常規(guī)的原材料進(jìn)行制備。保溫箱22采用聚氨酯材料，夾具al4、夾具bl5及外接桿al6、外接桿bl7、外接桿cl8、外接桿dl9、支撐桿a23、支撐桿b24的材質(zhì)采用鋼材。本發(fā)明綜合考慮超低溫下混凝土軸心受壓試驗(yàn)的試件尺寸(決定于試驗(yàn)要求)、溫度要求、加載要求、應(yīng)變量測(cè)要求等方面的因素帶來的影響，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的組合。圖1是本發(fā)明應(yīng)用于液壓加載試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，加載設(shè)備采用普通的液壓加載試驗(yàn)機(jī)。保溫設(shè)備包括超低溫環(huán)境箱22、液氮罐及溫度傳感器，其中的超低溫環(huán)境箱是影響保溫效果的關(guān)鍵設(shè)備，超低溫環(huán)境箱采用聚氨酯材料。由圖2可以看出，所述超低溫環(huán)境箱22的箱頂和箱底分別設(shè)置有Aa板3和Ab板
4,Aa板3和Ab板4中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有可通過混凝土試件的正方形洞口 al和洞口 b2 ;在超低溫環(huán)境箱的前面和后面設(shè)置有Ba板5和Bb板6，Ba板5的中間左側(cè)位置設(shè)置有液氮進(jìn)口 13 ;液氮罐通過液氮進(jìn)口 13輸送液氮以保持超低溫環(huán)境箱內(nèi)的溫度，輸送液氮速率可以人為控制，根據(jù)保溫箱內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整。在超低溫環(huán)境箱的左側(cè)和右側(cè)設(shè)置有Ca板7和Cb板8 ；Ba板5、Bb板6、Ca7板和Cb板8采用玻璃膠進(jìn)行粘合，形成一個(gè)整體。參見圖3、圖4，在超低溫環(huán)境箱22內(nèi)、混凝土試件外圍的上下位置分別設(shè)置有夾具al4和夾具bl5，所述夾具al4和夾具bl5為正方形，其與混凝土試件的4面間距分別為5mm,通過夾具al4和夾具bl5上預(yù)留的螺栓孔，用螺栓將夾具al4和夾具bl5固定在混凝土試件上，設(shè)置在夾具al4和夾具bl5上的螺栓分別為8個(gè)；在夾具al4和夾具bl5的左右兩邊中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有外接桿al6、外接桿bl7和外接桿cl8、外接桿dl9,夾具與外接桿通過螺紋進(jìn)行連接；Ca板7和Cb板8與每個(gè)外接桿的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有孔a9、孔blO、和孔CllJL dl2 ;在外接桿al6和外接桿bl7的端部分別設(shè)置有位移傳感器a20和位移傳感器b21，所述位移傳感器為YHD-5型位移傳感器；在外接桿cl8和外接桿dl9的端部分別設(shè)置有支撐桿a23和支撐桿b24,支撐桿a23和支撐桿b24分別與位移傳感器a20和位移傳感器b21相接觸；在超低溫環(huán)境箱22內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器。應(yīng)變量測(cè)設(shè)備包括夾具和位移傳感器?？刂茒A具與超低溫環(huán)境箱的相對(duì)位置，避免相互碰撞是該實(shí)驗(yàn)所要控制的關(guān)鍵。將溫度傳感器探測(cè)頭伸入超低溫環(huán)境箱內(nèi)，用于顯示箱內(nèi)溫度。本發(fā)明超低溫下混凝土軸心受壓試驗(yàn)的保溫及應(yīng)變量測(cè)輔助裝置的工作流程如下1、實(shí)驗(yàn)前，先在混凝土試件上用鉛筆劃線，標(biāo)明夾具al4、夾具bl5位置(如圖1所示)；將超低溫環(huán)境箱放置在液壓加載試驗(yàn)機(jī)的相應(yīng)位置。2、將夾具al4、夾具bl5用螺栓固定在已經(jīng)達(dá)到試驗(yàn)溫度的試件上的鉛筆劃線處。3、將裝好夾具的試件放入保溫箱內(nèi)，安裝外接桿al6、外接桿bl7、外接桿cl8、外接桿dl9，并調(diào)整試件位置，避免超低溫環(huán)境箱與每個(gè)外接桿相接觸；然后在外接桿al6和外接桿bl7的端部分別安裝位移傳感器a20和位移傳感器b21，再將支撐桿a23和支撐桿b24分別與外接桿cl8、外接桿dl9相連接，并使位移傳感器a20和位移傳感器b21分別與支撐桿a23和支撐桿b24相接觸。4、通過液氮進(jìn)口 13連接液氮罐，將溫度傳感器探測(cè)頭伸入超低溫環(huán)境箱內(nèi)，觀察溫度傳感器的溫度，隨時(shí)調(diào)整液氮量大小，使溫度維持在目標(biāo)溫度。 5、按常溫下試驗(yàn)加載方法進(jìn)行加載。
權(quán)利要求
1.一種超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，包括超低溫環(huán)境箱、夾具、外接件、支撐件和位移傳感器；所述超低溫環(huán)境箱(22)的箱頂和箱底分別設(shè)置有Aa板(3)和Ab板(4)，Aa板(3)和Ab板(4)中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有可通過混凝土試件的正方形洞口a (I)和洞口 b (2);在超低溫環(huán)境箱的前面和后面設(shè)置有Ba板(5)和Bb板(6)，Ba板(5)的中間左側(cè)位置設(shè)置有液氮進(jìn)口(13);在超低溫環(huán)境箱的左側(cè)和右側(cè)設(shè)置有Ca (7)板和Cb板(8 ) ;Ba板(5 )、Bb板(6 )、Ca板(7 )和Cb板(8 )采用玻璃膠進(jìn)行粘合，形成一個(gè)整體。
在超低溫環(huán)境箱(22)內(nèi)、混凝土試件外圍的上下位置設(shè)置有夾具a(14)和夾具b(15)，所述夾具a (14)和夾具b (15)為正方形，其與混凝土試件的4面間距分別為5mm，通過夾具a (14)和夾具b (15)每邊上預(yù)留的螺栓孔用螺栓將夾具a (14)和夾具b (15)固定在混凝土試件上；在夾具a (14)和夾具b (15)的左右兩邊中間的對(duì)稱位置分別設(shè)置有外接桿a (16)、外接桿b (17)和外接桿c (18)、外接桿d (19)，夾具與外接桿通過螺紋進(jìn)行連接；Ca板(7)和Cb (8)板與每個(gè)外接桿的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有孔a (9) JLb (10)、和孔0 (11)、孔d (12);在外接桿a (16)和外接桿b (17)的端部分別固定有位移傳感器a (20)和位移傳感器b (21)，在外接桿c (18)和外接桿d (19)的端部分別固定有支撐桿a (23)和支撐桿b (24)，支撐桿a (23)和支撐桿b (24)分別與位移傳感器a (20)和位移傳感器b(21)相接觸；在超低溫環(huán)境箱(22)內(nèi)的中部、與液氮進(jìn)口(13)保持一定距離的位置還設(shè)置有溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，其特征在于，用于將夾具a (14)和夾具b (15)固定于混凝土試件上的螺栓分別為8個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，其特征在于，所述的位移傳感器a (20)和位移傳感器b (21)為YHD-5型位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，其特征在于，所述超低溫環(huán)境箱(22)采用聚氨酯材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超低溫下混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)的輔助裝置，包括超低溫環(huán)境箱、夾具、外接件、支撐件和位移傳感器；在超低溫環(huán)境箱內(nèi)、混凝土試件外圍的上下位置設(shè)置有夾具a和夾具b，所述夾具通過螺栓固定在混凝土試件上；所述夾具上還設(shè)置有位移傳感器a和位移傳感器b；超低溫環(huán)境箱還設(shè)置有液氮進(jìn)口和溫度傳感器，以保證箱內(nèi)的超低溫環(huán)境；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，為超低溫環(huán)境中的混凝土軸心受壓性能試驗(yàn)提供了恒定的環(huán)境溫度，并實(shí)現(xiàn)了超低溫環(huán)境下的應(yīng)變量測(cè)。
文檔編號(hào)G01N3/18GK103063526SQ20121058104
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者謝劍, 王微娜, 吳洪海 申請(qǐng)人:天津大學(xué)