一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于混凝土性能檢測技術領域，涉及一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步與發(fā)展，混凝土由于其易澆筑成型、適應性強等性能，逐漸成為目前應用最為廣泛的建筑材料之一。實際服役過程中，混凝土結構往往是在多因素作用下，因此考慮混凝土結構的耐久性問題，應綜合考慮嚴酷的使用條件、嚴重的環(huán)境污染、不當?shù)氖褂梅椒ǖ鹊?。特別是在北方，一旦遇到雨雪天氣或者冰凍災害天氣，冰凍發(fā)展速度很快，持續(xù)時間長，容易造成了高速公路和城市道路的嚴重堵塞，使城市之間或者整個城市的交通基本處于癱瘓狀態(tài)。撒鹽除冰就成了目前國內(nèi)外最常使用的一種解除交通堵塞的方法。而影響混凝土耐久性最主要的兩個因素是凍融循環(huán)和氯離子侵蝕。對于高速公路和城市道路，在荷載作用下，混凝土材料并沒有預期的那樣耐久。
[0003]混凝土在凍融環(huán)境下，在內(nèi)部凍融膨脹壓力反復作用下發(fā)生疲勞破壞，造成混凝土表面及內(nèi)部產(chǎn)生較多且形式各異的裂縫，使混凝土整體性能降低;若同時暴露在外部侵蝕介質耦合作用下，會加速混凝土耐久性劣化，水分以混凝土表面及內(nèi)部裂縫為通道迅速侵入到混凝土內(nèi)部，氯離子、硫酸根離子等侵蝕物質也以水分為介質侵入混凝土中，造成混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕和混凝土膨脹破壞等一系列耐久性問題。研究機械荷載和環(huán)境作用對混凝土耐久性劣化機理及提出相關防護方法，延長其耐久性能是現(xiàn)在國內(nèi)外主要研究問題。
[0004]目前預測混凝土使命壽命和對混凝土進行微觀分析已經(jīng)成為最主要的研究方向。因此研究混凝土材料在機械荷載和環(huán)境作用耦合作用下耐久性劣化機理，為將來研究預測混凝土使用壽命具有非常重要的意義。公告號為CN202757837U的專利公開了一種提供受壓混凝土耐久性試驗加載裝置，模擬實際工程中應力、化學侵蝕、干濕循環(huán)或凍融循環(huán)等因素共同作用下混凝土結構構件的真實工況，但結構復雜，安裝麻煩，傳感器造價較高。公開號為CN2014128895U的專利申請公開了一種混凝土恒定壓應力加載裝置，該裝置具有便于拆卸、換裝維護的特點，但該裝置使用一次只可以測試一塊試塊，效率低，造價高。
[0005]為此，需要一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，能夠施加不同壓應力及不同壓應變，方便研究混凝土在壓力荷載作用以及環(huán)境因素作用下，混凝土的耐久性劣化規(guī)律，且結構合理，安裝方便，效率高，成本低。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，能夠施加不同壓應力及不同壓應變，方便研究混凝土在壓力荷載作用以及環(huán)境因素作用下，混凝土的耐久性劣化規(guī)律。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，包括加載板，加載板包括第一加載板、第二加載板和第三加載板，第一加載板上放置試驗塊，試驗塊上設有第二加載板，第二加載板上面設有第三加載板，第二加載板和第三加載板之間設有彈簧;第一加載板、第二加載板和第三加載板上均設有通孔，通孔內(nèi)伸入設有穿過彈簧的螺栓桿，螺栓桿的端部設有螺母。
[0008]在以上方案中優(yōu)選的是，試驗塊的數(shù)量為至少兩個。
[0009]還可以優(yōu)選的是，相鄰的試驗塊之間設有墊板。
[0010]還可以優(yōu)選的是，第一加載板、第二加載板和第三加載板均設為正方形。
[0011]還可以優(yōu)選的是，第一加載板、第二加載板和第三加載板上的通孔的數(shù)量均為四個，通孔分別設置在第一加載板、第二加載板和第三加載板的四個角位置處。
[0012]還可以優(yōu)選的是，彈簧的數(shù)量為四個。
[0013]還可以優(yōu)選的是，第三加載板上設有加載架。
[0014]還可以優(yōu)選的是，加載架上設有壓力試驗機。
[0015]還可以優(yōu)選的是，混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置還包括設置在外圍的套筒。
[0016]還可以優(yōu)選的是，套筒設置在凍融箱內(nèi)。
[0017]本實用新型提供了一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，能夠施加不同壓應力及不同壓應變，方便研究混凝土在壓力荷載作用以及環(huán)境因素作用下，受環(huán)境作用(如氯離子，硫酸根等腐蝕性介質)侵蝕、碳化以及凍融循環(huán)后，混凝土的耐久性劣化規(guī)律，且結構合理，安裝方便，效率高，成本低;其適用于研究混凝土材料在不同壓應力水平及不同壓應變水平作用下耐久性劣化性能的變化規(guī)律，其方法簡單，且可以得到準確荷載值。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的套筒的立面圖；
[0020]圖3是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的套筒的俯視圖；
[0021 ]圖4是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的加載板的立面圖；
[0022]圖5是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的加載板的俯視圖；
[0023]圖6是本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置的加載架的結構示意圖。
[0024]圖中，1為第一加載板，2為第二加載板，3為第三加載板，4為試驗塊，5為彈簧，6為通孔，7為螺栓桿，8為螺母，9為墊板。
【具體實施方式】
[0025]為了更好地理解本實用新型，下面結合具體實施例對本實用新型作了詳細說明。但是，顯然可對本實用新型進行不同的變型和改型而不超出后附權利要求限定的本實用新型更寬的精神和范圍。因此，以下實施例具有例示性的而沒有限制的含義。
[0026]實施例:
[0027]一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，如圖1至圖6所示，包括加載板，加載板包括第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3，第一加載板1上放置試驗塊4，試驗塊4上設有第二加載板2，第二加載板2上面設有第三加載板3，第二加載板2和第三加載板3之間設有彈簧5;第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3上均設有通孔6，通孔6內(nèi)伸入設有穿過彈簧5的螺栓桿7，螺栓桿7的端部設有螺母8。
[0028]在上述實施例中，試驗塊4的數(shù)量為三個。
[0029]在上述實施例中，相鄰的試驗塊4之間設有墊板9。
[0030]在上述實施例中，第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3均設為正方形。
[0031]在上述實施例中，第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3上的通孔6的數(shù)量均為四個，通孔6分別設置在第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3的四個角位置處。
[0032]在上述實施例中，彈簧5的數(shù)量為四個。
[0033]在上述實施例中，第三加載板3上設有加載架。
[0034]在上述實施例中，加載架上設有壓力試驗機。
[0035]在上述實施例中，混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置還包括設置在外圍的套筒。
[0036]在上述實施例中，套筒設置在凍融箱內(nèi)。
[0037]本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其墊板9和特氟龍板，用于消除試塊之間的應力集中以及應力分布不均的情況，為三塊試塊營造同一受力情況，三塊試塊同時測試可提高裝置測試效率。其套筒設為不銹鋼套筒。其通孔6設為圓孔。第一加載板1或第二加載板2或第三加載板3的中間位置設有100 X 100mm的刻度線層，用于后期固定混凝土位置。螺栓桿7的一端由螺母8焊住，另外一端留有50mm長的螺紋用于固定螺母8。其四根彈簧5分別穿在螺栓桿7上，用于減輕應力松弛。加載架放置裝置上方，后期使用壓力試驗機加載時，用于傳遞應力。
[0038]本實用新型的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，主要用于混凝土在壓力荷載作用下的凍融試驗。四根螺栓桿7分別穿過第一加載板1、第二加載板2和第三加載板3的四個角的通孔6，其中留有刻度線層的一面位于上方，放置三塊混凝土試驗塊4，試驗塊4與第一加載板1和第二加載板2中間墊兩層特氟龍板，混凝土試驗塊4之間放置墊板9，墊板兩側分別放置兩層特氟龍板。三塊試驗塊4放置完畢之后將另一塊加載板穿過螺栓桿7放置在混凝土試驗塊4上方。在四根螺栓桿7上方分別套一個彈簧5，在彈簧5上方再放置第三加載板3。加載架放置在第三加載板3上方。將安裝好的整個裝置放置在壓力試驗機下，輸入特定壓力水平施壓在加載架上，加載架將該應力傳遞至混凝土。擰緊螺母8，至此整個結構加載完成。之后將該裝置放置在不銹鋼套筒中，將不銹鋼套筒放置在凍融箱內(nèi)進行凍融試驗。
【主權項】
1.一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，包括加載板，其特征在于:加載板包括第一加載板(1)、第二加載板(2)和第三加載板(3)，第一加載板(1)上放置試驗塊(4)，試驗塊(4)上設有第二加載板(2)，第二加載板(2)上面設有第三加載板(3)，第二加載板(2)和第三加載板(3)之間設有彈簧(5);第一加載板(1)、第二加載板(2)和第三加載板(3)上均設有通孔(6)，通孔(6)內(nèi)伸入設有穿過彈簧(5)的螺栓桿(7)，螺栓桿(7)的端部設有螺母(8)。2.如權利要求1所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:試驗塊(4)的數(shù)量為至少兩個。3.如權利要求2所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:相鄰的試驗塊(4)之間設有墊板(9)。4.如權利要求1所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:第一加載板(1)、第二加載板(2)和第三加載板(3)均設為正方形。5.如權利要求4所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:第一加載板(1)、第二加載板(2)和第三加載板(3)上的通孔(6)的數(shù)量均為四個，通孔(6)分別設置在第一加載板(1)、第二加載板(2)和第三加載板(3)的四個角位置處。6.如權利要求5所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:彈簧(5)的數(shù)量為四個。7.如權利要求1-6中任一項所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:第三加載板(3)上設有加載架。8.如權利要求7所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:加載架上設有壓力試驗機。9.如權利要求1-6中任一項所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置還包括設置在外圍的套筒。10.如權利要求9所述的混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，其特征在于:套筒設置在凍融箱內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種混凝土凍融循環(huán)模擬加載裝置，包括加載板，加載板包括第一加載板、第二加載板和第三加載板，第一加載板上放置試驗塊，試驗塊上設有第二加載板，第二加載板上面設有第三加載板，第二加載板和第三加載板之間設有彈簧；第一加載板、第二加載板和第三加載板上均設有通孔，通孔內(nèi)伸入設有穿過彈簧的螺栓桿，螺栓桿的端部設有螺母。其能夠施加不同壓應力及不同壓應變，方便研究混凝土在壓力荷載作用以及環(huán)境因素作用下，混凝土的耐久性劣化規(guī)律。
【IPC分類】G01N3/02, G01N3/08, G01N17/00
【公開號】CN205138900
【申請?zhí)枴緾N201520977719
【發(fā)明人】張鵬, 王燕茹, 耿文超, 趙鐵軍
【申請人】青島理工大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月30日