CN103063526A - 超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，包括超低温环境箱、夹具、外接件、支撑件和位移传感器；在超低温环境箱内、混凝土试件外围的上下位置设置有夹具a和夹具b，所述夹具通过螺栓固定在混凝土试件上；所述夹具上还设置有位移传感器a和位移传感器b；超低温环境箱还设置有液氮进口和温度传感器，以保证箱内的超低温环境；本发明结构简单，操作方便，为超低温环境中的混凝土轴心受压性能试验提供了恒定的环境温度，并实现了超低温环境下的应变量测。
Description
技术领域
本发明是关于建筑结构材料试验设备的，特别涉及一种超低温下混凝土轴心受压试验的保温及应变量测的辅助装置。
背景技术
在建筑结构的设计中，经常需要通过混凝土轴心受压试验以得到混凝土的应力应变关系曲线，为建筑结构设计提供依据。
目前，混凝土轴心受压试验系统是针对常温环境，对于温度在-80℃以下的超低温环境中的混凝土轴心受压试验，现有的试验系统不具有保温装置，而试验时间较长，试件不能维持恒温，同时超低温环境下量测仪表精度会受到超低温的影响，所以导致现有的试验系统不能正常运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，在现有液压加载试验机的基础上增设超低温环境下的辅助保温及应变量测装置，为试验试件提供相对稳定的环境温度，并实现在超低温环境下进行应变量测的工作，在不影响原有液压加载试验机正常运行情况下达到试验顺利进行的目的。
本发明通过如下技术方案予以实现。
一种超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，由超低温环境箱、夹具、外接件、支撑件和位移传感器组成；所述超低温环境箱（22）的箱顶和箱底分别设置有Aa板（3）和Ab板（4），Aa板（3）和Ab板（4）中间的对称位置分别设置有可通过混凝土试件的正方形洞口a（1）和洞口b（2）；在超低温环境箱的前面和后面设置有Ba板（5）和Bb板（6），Ba板（5）的中间左侧位置设置有液氮进口（13）；在超低温环境箱的左侧和右侧设置有Ca（7）板和Cb板（8）；Ba板（5）、Bb板（6）、Ca板（7）和Cb板（8）采用玻璃胶进行粘合，形成一个整体。
在超低温环境箱（22）内、混凝土试件外围的上下位置设置有夹具a（14）和夹具b（15），所述夹具a（14）和夹具b（15）为正方形，其与混凝土试件的4面间距分别为5mm，通过夹具a（14）和夹具b（15）每边上预留的螺栓孔用螺栓将夹具a（14）和夹具b（15）固定在混凝土试件上；在夹具a（14）和夹具b（15）的左右两边中间的对称位置分别设置有外接杆a（16）、外接杆b（17）和外接杆c（18）、外接杆d（19），夹具与外接杆通过螺纹进行连接；Ca板（7）和Cb（8）板与每个外接杆的对应位置设置有孔a（9）、孔b（10）、和孔c（11）、孔d（12）；在外接杆a（16）和外接杆b（17）的端部分别固定有位移传感器a（20）和位移传感器b（21）,在外接杆c（18）和外接杆d（19）的端部分别固定有支撑杆a（23）和支撑杆b（24），支撑杆a（23）和支撑杆b（24）分别与位移传感器a（20）和位移传感器b（21）相接触；在超低温环境箱（22）内的中部、与液氮进口（13）保持一定距离的位置还设置有温度传感器。
用于将夹具a（14）和夹具b（15）固定于混凝土试件上的螺栓分别为8个。
所述的位移传感器a（20）和位移传感器b（21）为YHD-5型位移传感器。
所述超低温环境箱（22）采用聚氨酯材料。
本发明的有益效果是结构简单，操作方便，为超低温环境中的混凝土轴心受压性能试验提供了恒定的环境温度，并实现了超低温环境下的应变量测。实践证明，本装置能起到预期效果。
附图说明
图1是本发明应用于液压加载试验机的结构示意图；
图2是本发明超低温下混凝土轴心受压性能试验的三维视图；
图3是图2的1-1剖面构造图；
图4是图2的2-2剖面构造图。
本发明附图标记如下：
1————洞口a 2————洞口b
3————Aa板 4————Ab板
5————Ba板 6————Bb板
7————Ca板 8————Cb板
9————孔a 10————孔b
11————孔c 12————孔d
13————液氮进口 14————夹具a
15————夹具b 16————外接杆a
17————外接杆b 18————外接杆c
19————外接杆d 20————位移传感器a
21————位移传感器b 22————超低温环境箱
23————支撑杆a 24————支撑杆b
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明采用常规的生产制备工艺和常规的原材料进行制备。保温箱22采用聚氨酯材料，夹具a14、夹具b15及外接杆a16、外接杆b17、外接杆c18、外接杆d19、支撑杆a23、支撑杆b24的材质采用钢材。
本发明综合考虑超低温下混凝土轴心受压试验的试件尺寸（决定于试验要求）、温度要求、加载要求、应变量测要求等方面的因素带来的影响，实现最优化的组合。
图1是本发明应用于液压加载试验机的结构示意图，加载设备采用普通的液压加载试验机。保温设备包括超低温环境箱22、液氮罐及温度传感器，其中的超低温环境箱是影响保温效果的关键设备，超低温环境箱采用聚氨酯材料。
由图2可以看出，所述超低温环境箱22的箱顶和箱底分别设置有Aa板3和Ab板4，Aa板3和Ab板4中间的对称位置分别设置有可通过混凝土试件的正方形洞口a1和洞口b2；在超低温环境箱的前面和后面设置有Ba板5和Bb板6，Ba板5的中间左侧位置设置有液氮进口13；液氮罐通过液氮进口13输送液氮以保持超低温环境箱内的温度，输送液氮速率可以人为控制，根据保温箱内温度进行调整。在超低温环境箱的左侧和右侧设置有Ca板7和Cb板8；Ba板5、Bb板6、Ca7板和Cb板8采用玻璃胶进行粘合，形成一个整体。
参见图3、图4，在超低温环境箱22内、混凝土试件外围的上下位置分别设置有夹具a14和夹具b15，所述夹具a14和夹具b15为正方形，其与混凝土试件的4面间距分别为5mm，通过夹具a14和夹具b15上预留的螺栓孔，用螺栓将夹具a14和夹具b15固定在混凝土试件上，设置在夹具a14和夹具b15上的螺栓分别为8个；在夹具a14和夹具b15的左右两边中间的对称位置分别设置有外接杆a16、外接杆b17和外接杆c18、外接杆d19，夹具与外接杆通过螺纹进行连接；Ca板7和Cb板8与每个外接杆的对应位置设置有孔a9、孔b10、和孔c11、孔d12；在外接杆a16和外接杆b17的端部分别设置有位移传感器a20和位移传感器b21,所述位移传感器为YHD-5型位移传感器；在外接杆c18和外接杆d19的端部分别设置有支撑杆a23和支撑杆b24，支撑杆a23和支撑杆b24分别与位移传感器a20和位移传感器b21相接触；在超低温环境箱22内还设置有温度传感器。应变量测设备包括夹具和位移传感器。控制夹具与超低温环境箱的相对位置，避免相互碰撞是该实验所要控制的关键。
将温度传感器探测头伸入超低温环境箱内，用于显示箱内温度。
本发明超低温下混凝土轴心受压试验的保温及应变量测辅助装置的工作流程如下：
1、实验前，先在混凝土试件上用铅笔划线，标明夹具a14、夹具b15位置（如图1所示）；将超低温环境箱放置在液压加载试验机的相应位置。
2、将夹具a14、夹具b15用螺栓固定在已经达到试验温度的试件上的铅笔划线处。
3、将装好夹具的试件放入保温箱内，安装外接杆a16、外接杆b17、外接杆c18、外接杆d19，并调整试件位置，避免超低温环境箱与每个外接杆相接触；然后在外接杆a16和外接杆b17的端部分别安装位移传感器a20和位移传感器b21,再将支撑杆a23和支撑杆b24分别与外接杆c18、外接杆d19相连接，并使位移传感器a20和位移传感器b21分别与支撑杆a23和支撑杆b24相接触。
4、通过液氮进口13连接液氮罐，将温度传感器探测头伸入超低温环境箱内，观察温度传感器的温度，随时调整液氮量大小，使温度维持在目标温度。
5、按常温下试验加载方法进行加载。
Claims (4)
1.一种超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，包括超低温环境箱、夹具、外接件、支撑件和位移传感器；所述超低温环境箱（22）的箱顶和箱底分别设置有Aa板（3）和Ab板（4），Aa板（3）和Ab板（4）中间的对称位置分别设置有可通过混凝土试件的正方形洞口a（1）和洞口b（2）；在超低温环境箱的前面和后面设置有Ba板（5）和Bb板（6），Ba板（5）的中间左侧位置设置有液氮进口（13）；在超低温环境箱的左侧和右侧设置有Ca（7）板和Cb板（8）；Ba板（5）、Bb板（6）、Ca板（7）和Cb板（8）采用玻璃胶进行粘合，形成一个整体。
在超低温环境箱（22）内、混凝土试件外围的上下位置设置有夹具a（14）和夹具b（15），所述夹具a（14）和夹具b（15）为正方形，其与混凝土试件的4面间距分别为5mm，通过夹具a（14）和夹具b（15）每边上预留的螺栓孔用螺栓将夹具a（14）和夹具b（15）固定在混凝土试件上；在夹具a（14）和夹具b（15）的左右两边中间的对称位置分别设置有外接杆a（16）、外接杆b（17）和外接杆c（18）、外接杆d（19），夹具与外接杆通过螺纹进行连接；Ca板（7）和Cb（8）板与每个外接杆的对应位置设置有孔a（9）、孔b（10）、和孔c（11）、孔d（12）；在外接杆a（16）和外接杆b（17）的端部分别固定有位移传感器a（20）和位移传感器b（21）,在外接杆c（18）和外接杆d（19）的端部分别固定有支撑杆a（23）和支撑杆b（24），支撑杆a（23）和支撑杆b（24）分别与位移传感器a（20）和位移传感器b（21）相接触；在超低温环境箱（22）内的中部、与液氮进口（13）保持一定距离的位置还设置有温度传感器。
2.根据权利要求1的超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，其特征在于，用于将夹具a（14）和夹具b（15）固定于混凝土试件上的螺栓分别为8个。
3.根据权利要求1的超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，其特征在于，所述的位移传感器a（20）和位移传感器b（21）为YHD-5型位移传感器。
4.根据权利要求1的超低温下混凝土轴心受压性能试验的辅助装置，其特征在于，所述超低温环境箱（22）采用聚氨酯材料。
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