本實(shí)用新型屬于混凝土構(gòu)件耐久性試驗(yàn)領(lǐng)域,涉及一種用于荷載-氯鹽侵蝕長(zhǎng)期耦合作用的混凝土構(gòu)件。
背景技術(shù):
現(xiàn)有鋼筋混凝土構(gòu)件在氯鹽環(huán)境中的室內(nèi)腐蝕試驗(yàn)一般采用在鹽水池中浸泡或干濕循環(huán)的方法,較少考慮荷載的作用,對(duì)部分需考慮荷載與氯鹽侵蝕耦合作用的試驗(yàn),一般也采用重物加載、液壓加載或機(jī)械加載的方式進(jìn)行。這些方法的缺點(diǎn)是:1)螺桿在氯鹽環(huán)境中會(huì)銹蝕,導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)間不能太長(zhǎng);2)需要將試件浸泡在氯鹽溶液池中,試驗(yàn)場(chǎng)地所需面積較大;3)溶液暴露于自然環(huán)境中溶液蒸發(fā)和被污染,4)較難實(shí)現(xiàn)干濕循環(huán),5)不容易實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的一維侵蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足,本實(shí)用新型提供了一種能進(jìn)行簡(jiǎn)易的、能長(zhǎng)期進(jìn)行的荷載-腐蝕耦合作用的鋼筋混凝土試驗(yàn)方法,以解決傳統(tǒng)試驗(yàn)方法中加載儀器容易腐蝕且占地較大的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
一種用于荷載-溶液侵蝕長(zhǎng)期耦合作用的混凝土構(gòu)件,其特征在于,所述混凝土構(gòu)件的下端面的兩端分別設(shè)置有一個(gè)牛腿,所述牛腿的寬度與所述混凝土構(gòu)件的寬度相等,所述兩個(gè)牛腿上分別設(shè)置一預(yù)留孔道,兩個(gè)預(yù)留孔道對(duì)稱設(shè)置、且其孔心位于同一直線上;所述混凝土構(gòu)件的上端面上設(shè)置有用于容納腐蝕性溶液的容器,所述容器無(wú)底面,容器中的溶液能夠直接接觸混凝土構(gòu)件的上端面。
優(yōu)選地,所述容器的側(cè)壁上設(shè)置有溶液出入口,所述溶液出入口能夠?qū)⑷萜髦械娜芤喝颗懦觯鋈芤撼鋈肟谏线€設(shè)置有能夠拆卸的塞子。
優(yōu)選地,所述容器的頂部設(shè)置有蓋子。
優(yōu)選地,所述容器為PVC材質(zhì)。
優(yōu)選地,所述容器與混凝土構(gòu)件之間通過(guò)密封膠密封。
優(yōu)選地,所述兩個(gè)預(yù)留孔道中穿插一根CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer碳纖維增強(qiáng)聚合物)筋,所述CFRP筋的兩端分別由固定端錨具和張拉端錨具固定,CFRP筋上套有力傳感器。
優(yōu)選地,預(yù)留孔道為圓形,直徑為12mm。
優(yōu)選地,所述CFRP筋的直徑為8mm。
在傳統(tǒng)矩形鋼筋混凝土梁式構(gòu)件的受壓兩端增設(shè)牛腿部分并預(yù)留對(duì)稱的預(yù)留孔道;主要用于受荷鋼筋混凝土構(gòu)件在腐蝕溶液中的耐久性試驗(yàn),在構(gòu)件中間表面布置PVC容器來(lái)放置腐蝕溶液,使構(gòu)件中間部位經(jīng)受腐蝕溶液的一維侵蝕。將8mm直徑的CFRP筋穿過(guò)上述預(yù)留孔,一端錨固,利用千斤頂張拉另一端,通過(guò)振弦頻率儀測(cè)得固定在CFRP筋上的力傳感器讀數(shù)來(lái)控制加載到設(shè)計(jì)值,然后錨固。通過(guò)張拉并錨固CFRP筋來(lái)對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件加載,然后再構(gòu)件的受拉端中間部位粘貼PVC溶液池,通過(guò)在溶液池內(nèi)循環(huán)注入并排出溶液來(lái)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行干濕循環(huán)腐蝕,以模擬海洋環(huán)境下干濕交替區(qū)的作用。本實(shí)用新型不需要額外大型加載裝置,試驗(yàn)場(chǎng)地較小,操作方便,且能實(shí)現(xiàn)多面侵蝕、完全浸泡侵蝕等其他功能。
本實(shí)用新型采用的容器底部靠近試件處開有溶液出入孔,以方便內(nèi)部溶液流出,頂部有蓋子,既可試驗(yàn)干濕循環(huán),又能避免溶液蒸發(fā)和被污染。
本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)CFRP筋施加預(yù)應(yīng)力來(lái)加載混凝土構(gòu)件,并在混凝土表面布置溶液池,可實(shí)現(xiàn)加載-氯鹽侵蝕的長(zhǎng)期耦合試驗(yàn)。本實(shí)用新型可解決傳統(tǒng)加載裝置的腐蝕問(wèn)題以及所需場(chǎng)地較大的問(wèn)題,且能進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)期耐久性試驗(yàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型所述用于荷載-氯鹽侵蝕長(zhǎng)期耦合作用的混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的A-A剖面圖;
圖3是圖1的B-B剖面圖。
圖中:1-混凝土構(gòu)件,2-預(yù)留孔道,3-CFRP筋,4-固定端錨具,5-張拉端錨具,6-力傳感器,7-PVC容器,8-塞子。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
如圖1、圖2、圖3所示,本實(shí)用新型所述的混凝土構(gòu)件1的下端面的兩端分別設(shè)置有一個(gè)牛腿,所述牛腿的寬度與所述混凝土構(gòu)件的寬度相等,所述兩個(gè)牛腿上分別設(shè)置一預(yù)留孔道,兩個(gè)預(yù)留孔道對(duì)稱設(shè)置、且其孔心位于同一直線上;預(yù)留孔道為圓形,直徑為12mm。所述兩個(gè)預(yù)留孔道中穿插一根直徑為8mm的CFRP筋,采用固定端錨具4對(duì)CFRP筋的一端錨固,然后利用千斤頂張拉CFRP筋,并通過(guò)振弦頻率儀測(cè)得的讀數(shù)來(lái)對(duì)張拉力進(jìn)行有效的控制,待張拉荷載達(dá)到設(shè)計(jì)值后,對(duì)CFRP筋的另一端由張拉端錨具固定。此時(shí)CFRP的拉力通過(guò)錨固端傳遞給混凝土,使混凝土兩側(cè)底端受壓,上部受拉,整體處于受彎狀態(tài)。CFRP筋上的中間位置套有套筒式力傳感器,套筒式力傳感器與振弦頻率儀相連。加載后反轉(zhuǎn)構(gòu)件,使構(gòu)件像凳子一樣立在地面上,然后在構(gòu)件上表面中部安置容器,用于容納腐蝕性溶液。所述容器無(wú)底面,容器中的溶液能夠直接接觸混凝土構(gòu)件的上端面。容器為PVC材質(zhì),容器與構(gòu)件接觸部分采用密封膠密封。所述容器的側(cè)壁上設(shè)置有溶液出入口,所述溶液出入口能夠?qū)⑷萜髦械娜芤喝颗懦?,所述溶液出入口上還設(shè)置有能夠拆卸的塞子。所述容器的頂部設(shè)置有蓋子。
塞好溶液池底部的塞子8,然后在容器內(nèi)倒入調(diào)制后的腐蝕溶液9,蓋好容器蓋子,模擬腐蝕溶液浸泡;待浸泡一定時(shí)間后抽出塞子8,讓溶液流出,模擬干燥環(huán)境。最終實(shí)現(xiàn)受彎鋼筋混凝土構(gòu)件在腐蝕溶液中的單面干濕循環(huán)。
所述實(shí)施例為本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式,但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。