CN104155198B - 一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置 - Google Patents

Abstract

一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置，侵蚀溶液位于容器中，加压装置位于侵蚀溶液中，加压装置包括固定底座、竖向支杆、试件、加压部件、活塞、上加载板，至少二个竖向支杆沿圆周方向均布并固定安装在固定底座上，试件固定安装在固定底座上，加压部件中心部位有一孔，试件位于孔中，加压部件与竖向支杆固定连接，上加载板位于试件的顶部且与上加载板固定连接，至少三个活塞沿圆周方向均布在加压部件的顶部上，活塞固定安装在加压部件上，活塞与泵相连接。该装置可调节性好，可以精确的提供荷载值，易于操作，体积小巧，使用方便，极大限度地保证了精确检测的同时的可操作性。

Description

一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置

技术领域

本发明涉及一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置，属于材料性能试验技术领域。

技术背景

目前，土木工程领域中用于检测材料受拉后抵抗溶液侵蚀状况的方法较少，主要是用弹簧提供试件的拉力，但是长期使用的弹簧常会出现应力松弛的状况，因此难以长期提供精确的拉力值，通常也可使用万能试验机进行拉应力加载，但该方法容易产生偏心荷载，使得被检测材料容易出现内部应力不均匀等现象，且被检测材料仅仅能进行局部溶液侵蚀实验，且对试件进行局部实验通常会产生较大误差。

发明内容

本发明的目的，在于克服现今土木工程领域中用于检测材料受拉后抵抗溶液侵蚀状况的装置中弹簧难以长期提供精确的拉力值、难以进行全试件实验等不足。

为了达成上述目的，本发明提供一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置，该装置通过使用精确的气压或液压来提供试件的拉力，使得试件能够长期受到精确且均匀的拉力，装置小巧，可完全浸入到溶液离子环境中，数据更加精确可靠，检测准确性高，并且可调节性和实用性强，使用方便。

一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置，包括加压装置、容器、侵蚀溶液、泵，侵蚀溶液位于容器中，加压装置位于侵蚀溶液中，加压装置包括固定底座、竖向支杆、试件、加压部件、活塞、上加载板，至少二个竖向支杆沿圆周方向均布在固定底座上，竖向支杆固定安装在固定底座上，试件固定安装在固定底座的中心部位上，加压部件中心部位有一孔，试件位于孔中，加压部件与竖向支杆固定连接，上加载板位于试件的顶部且与上加载板固定连接，至少三个活塞沿圆周方向均布在加压部件的顶部上，活塞固定安装在加压部件上，活塞与泵相连接。其采用精确的输入气压或者液压代替拉力对混凝土试件施加持续的均布荷载，将装置浸入到溶液中，即可进行后续检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的各种试验。上述装置中，不同于以往的用弹簧提供拉力，该装置用精确的输入气压或者液压值代替拉力值，可避免应力松弛的状况，并且该装置可以长期使用，避免需定期更换弹簧的困扰；同时又不同于普通的拉伸机，该装置体积小巧，结构简单，可操作性强。

进一步的：还包括连接管、连通口，加压部件的内部为中空部，活塞由加压管和加压推头组成，加压管为中空管，加压管的底部与加压部件的中空部相连通，加压管中安装有加压推头，加压推头与加压管之间采用密封圈密封，加压推头可以在加压管中上下运动，加压部件上设置有连通口，连通口一端与中空部相连接，另一端与连接管相连接，连接管与泵相连接。

进一步的：还包括凹槽，上加载板的底部设置有和加压推头相对应的凹槽，加压推头位于凹槽的正下方。

进一步的：还包括滑道，竖向支杆的内侧设置有滑道，加压部件上设置有与滑道相对应的加压部件突起部，加压部件突起部位于滑道内，加压部件突起部的宽度略小于滑道的宽度。

进一步的：还包括固定通孔、加压部件螺纹孔、螺栓，滑道内至少设置有二个固定通孔，不同竖向支杆上滑道内的固定通孔相互对应，加压部件突起部的外侧上设置有加压部件螺纹孔，加压部件螺纹孔与固定通孔相对应，螺栓穿过固定通孔拧入加压部件螺纹孔内。

进一步的：还包括上加载板突起部，上加载板上设置有与滑道相对应的上加载板突起部，上加载板突起部位于滑道内，上加载板突起部的宽度略小于滑道的宽度。

本发明的有益效果在于：所述的加压装置采用精确的气压代替普通弹簧对试件提供拉力，受力均匀且数值精确，不但能长时间作用于试件，耐损耗，而且在进行后续实验时，可不受溶液特性的影响，使用方便；不同于普通的拉伸机，所述装置可调节性好，可以精确的提供荷载值，易于操作，体积小巧，使用方便，极大限度地保证了精确检测的同时的可操作性。若将装置置于密闭且含有侵蚀性的溶液容器中，对容器中的液体加压，也可加速检测混凝土受拉时溶液侵蚀状况。

附图说明

图1a是本装置整体结构示意图。

图1b是试件受拉装置示意图。

图2是固定底座及竖向支杆示意图。

图3是上加载板示意图。

图4是加压部件及活塞示意图。

图5是“工”字型试件示意图。

图6a是加压推头为倒“凸”字形结构活塞示意图。

图6b是加压推头为圆柱形结构活塞示意图。

附图标记名称如下：

1、固定底座；2、竖向支杆；3、试件；4、加压部件；5、加压管；6、加压推头；7、上加载板；8、连接管；9、凹槽；10、滑道；11、底座螺纹孔；12、固定通孔；13、垫块；14、下部通孔；15、上部通孔；16、加压部件突起部；17、加压部件螺纹孔；18、挡圈；19、上加载板螺纹孔；20、上加载板突起部；21、连通口；22、活塞；23、孔；24、容器；25、侵蚀溶液。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

如图1a和1b所示，本发明实施例包括包括加压装置、容器24、侵蚀溶液25、泵，侵蚀溶液25位于容器24中，加压装置位于侵蚀溶液25中，加压装置包括固定底座1、竖向支杆2、试件3、加压部件4、活塞22、上加载板7。

固定底座1为圆形，当然也可以是方形。固定底座1的作用是用来固定住试件3和竖向支杆2的，只要能起到上述作用，固定底座1的形状可以是任何其它可以想象的形状。本实施例中固定底座1为圆形。固定底座1的中心部位上有5个底座螺纹孔11。固定底座1上至少固定安装有2根竖向支杆2，竖向支杆2沿圆周方向均布在固定底座1上。在本实施例中固定底座1的二侧分别固定安装有1根竖向支杆2。竖向支杆2的内侧（以靠近固定底座1中心方向为内侧，以远离固定底座1中心方向为外侧）设置有滑道10。滑道10内至少设置有二个固定通孔12，不同竖向支杆2上滑道10内的固定通孔12相互对应。在本实施例中竖向支杆2在高度方向上从上往下依次有4个固定通孔12，且固定通孔12位于滑道10内。

试件3固定安装在固定底座1的中心部位上。试件3的顶部及底部为平面，试件3的其余部位可以是任意形状的，在本实施例中试件3为“工”字形混凝土试件。“工”字形试件3上有与底座螺纹孔11相对应的下部通孔14，将螺栓穿过下部通孔14拧入底部螺纹孔11中，从而将“工”字形试件3固定安装在固定底座1上，当然也可以采用其他现有技术将试件3与固定底座1固定连接。在本实施例中将试件3与固定底座1采用螺栓连接是为了方便拆卸。

加压部件4为环状中空管道，加压部件4中心部位有一孔23（也就是说其中间部位是空的），试件3位于加压部件4的中间部位（也就是说试件23位于孔23中）。加压部件4内部设置有中空部（即加压部件4为中空结构）。加压部件4的顶部上至少设置有三个活塞22，活塞22固定安装在加压部件4上。活塞22由加压管5和加压推头6组成，加压管5沿圆周方向均布于加压部件4上。在本实施例中加压部件4的顶部设置有8个活塞。加压管5为中空管，加压管5的底部与加压部件4的中空部相连通，气体或者液体可以从加压部件4的中空部进入加压管5中。加压管5中安装有加压推头6，加压推头6可以在加压管5中上下运动。加压推头6采用耐腐蚀合金钢制成。加压推头可以是倒“凸”字结构，直接扣在加压管5的顶部，其突起部（加压推头5的下部）位于加压管5的内部，加压推头5的上部处于加压管5顶部以上的位置。也可以在加压管5上部的内壁上设置挡圈18，使圆柱形加压推头6放置在挡圈18上，加压推头6可以一部分位于加压管5内，一部分位于加压管5外，也可以全部位于加压管内。加压推头6与加压管5之间采用密封圈密封连接。加压部件4上设置有与滑道10相对应的加压部件突起部16，在本实施例中加压部件4的二侧分别设置有一个加压部件突起部16，加压部件突起部16也可以设置在加压部件4的顶部或者底部。加压部件4二侧的加压部件突起部16分别位于固定底座1二侧的竖向支杆2的滑道10内。由于加压部件突起部16的宽度略小于滑道10的宽度，使得加压部件突起部16刚好卡在滑道10内，从而使得在安装加压部件4时，可以使加压部件4保持水平，也就是说在加压部件4与竖向支杆2固定连接后，加压部件4基本上保持在水平状态。加压部件突起部16的外侧（以远离固定底座1中心方向为外侧）上设置有加压部件螺纹孔17，加压部件螺纹孔17与固定通孔12相对应。在安装加压部件4时，把加压部件4从试件3的顶部向下放置，并使加压部件4二侧的加压部件突起部16分别位于固定底座1二侧的竖向支杆2的滑道10中，使螺栓穿过固定通孔12拧入加压部件螺纹孔17内，从而使加压部件4与竖向支杆2固定连接在一起。加压部件突起部16设置的目的在于固定连接加压部件4和竖向支杆2，所以加压部件突起部16设置的数量和竖向支杆2的数量是相适应的。加压部件4上还设置有连通口21，连通口21与连接管8相连接，连接管8与液压泵或者气泵相连接。泵使得气体或者液体从连接管8进入加压部件4的中空部，并从加压管5的底部进入加压管5中，使加压推头6向上或向下运动。

加压部件4也可以是一块实心板，活塞22沿圆周方向均布于加压部件4上，活塞22通过管道与泵相连接。

上加载板7位于试件3的上方。上加载板7可以为圆形、方形等形状。上加载板7上设置有与滑道10相对应的上加载板突起部20，在本实施例中上加载板7的二侧分别设置有一个上加载板突起部20，上加载板突起部20也可以设置在上加载板7的顶部或者底部。上加载板7二侧的上加载板突起部20分别位于固定底座1二侧的竖向支杆2的滑道10内。上加载板突起部20的宽度略小于滑道10的宽度。上加载板7的中部设置有5个上加载板螺纹孔19，“工”字形试件3的上部设置有与上加载板螺纹孔19相对应的上部通孔15，将螺栓穿过上部通孔15拧入上加载板螺纹孔19中，从而将“工”字形试件3固定安装在加载板7上，当然也可以采用其他现有技术将试件3与上加载板7固定连接。在本实施例中将试件3与上加载板7采用螺栓连接是为了方便拆卸。上加载板7的底部设置有和加压推头6相对应的凹槽9，加压推头6位于凹槽9的正下方。当加压推头6在气压或者液压的作用下向上升起时，加压推头6的顶部恰好位于凹槽9中。当试件3的顶部的高度发生变化时，由于上加载板7与试件3固定连接在一起，上加载板7的高度也会发生变化。由于上加载板7的加载板突起部20可以在滑道10内滑动，上加载板7的高度可以随试件3顶部的高度发生变化。上加载板7二侧的上加载板突起部20分别位于固定底座1二侧的竖向支杆2的滑道10内，且上加载板突起部20的宽度略小于滑道10的宽度，使得上加载板突起部20刚好卡在滑道10内，可以使上加载板7保持水平状态，也就是说在上加载板7与试件3固定连接后，上加载板7基本上保持在水平状态。

当需要检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀的状况时，可将整个受拉装置以及试件置于容器24中的垫块13上，加入侵蚀溶液25，即可进行后续试验。若将整个受拉装置以及试件置于密闭容器中，并对容器中的溶液加压，可以加速溶液侵蚀的速度。也就是说容器24可以是密闭的，也可以不是密闭的。

由于在本实施例中每一个滑道10中都设置有相对应的四个固定通孔12，所述每一个滑道10中的固定通孔10一一对应。由于每一个试件3的高度不一定相同，而上加载板7底部到加压部件4的高度是大致相同的（由于加压推头6可以上下运动，所以高度大致相同），所以加压部件4的安装高度需要根据试件3的高度来调整。由于多个固定通孔10的存在，加压部件4可以根据试件3的高度来确定安装在哪一个固定通孔12中，同时由于加压推头6可以上下移动，加压推头6可以距离凹槽9有一定的距离。

检测时，先将竖向支杆2固定安装在固定底座1上，然后将试件3固定在固定底座1上，把加压部件4套在试件3的外侧并使加压部件4与竖向支杆2固定连接，竖向支杆2上有不同高度的固定通孔12，可根据实际情况调节加压部件4的高度，然后在“工”字形试件3的顶部放置上加载板7，将上加载板7与试件3用螺栓固定连接，在连接前应注意将每个加压推头6都与上加载板7中预留的凹槽9相匹配，以此来保证加压时试件受力的均匀性，最后将加压部件4通过连通口21与连接管8相连通。

在未加气压或液压时，加压推头6处于收缩状态，在检测开始前时，输入微小的气压或液压即可使加压推头6伸展并且进入上加载板7中预设的凹槽10内，使加压推头6的顶部与凹槽10的顶部相接触即可。加压推头6受气压或液压的作用使上加载板7受力，由于上加载板7与试件3固定连接，即可将上加载板7受到的推力转化为试件应受的拉力。

检测时将整个装置浸入到溶液中，即可进行后续检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的各种试验。若将装置置于密闭且含有侵蚀性的溶液容器中，对容器中的液体加压，也可加速检测混凝土受拉时溶液侵蚀状况。

本发明的设计重点在于用环向分布的精确气压或液压值代替普通的拉力值，不但可以保证试件受拉的精确拉力值，而且可以进行长期试验，巧妙地避免了应力损失等状况的发生。并且装置小巧简单，在进行后续的受拉状态下的混凝土抵抗溶液侵蚀状况等试验时，具有良好的可操作性和实用性。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术性质对以上实施例所做的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种检测混凝土受拉时抵抗溶液侵蚀状况的装置，其特征在于：包括加压装置、容器（24）、侵蚀溶液（25）、泵，侵蚀溶液（25）位于容器（24）中，加压装置位于侵蚀溶液（25）中，加压装置包括固定底座（1）、竖向支杆（2）、试件（3）、加压部件（4）、活塞（22）、上加载板（7）、连接管（8），至少二个竖向支杆（2）沿圆周方向均布在固定底座（1）上，竖向支杆（2）固定安装在固定底座（1）上，试件（3）固定安装在固定底座（1）的中心部位上，加压部件（4）的内部为中空部，加压部件（4）中心部位有一孔（23），试件（3）位于孔（23）中，加压部件（4）与竖向支杆（2）固定连接，上加载板（7）位于试件（3）的顶部，且试件（3）与上加载板（7）固定连接，至少三个活塞（22）沿圆周方向均布在加压部件（4）的顶部上，活塞（22）固定安装在加压部件（4）上，活塞（22）由加压管（5）和加压推头（6）组成，加压管（5）为中空管，加压管（5）的底部与加压部件（4）的中空部相连通，加压管（5）中安装有加压推头（6），加压推头（6）与加压管（5）之间采用密封圈密封，加压推头（6）能在加压管（5）中上下运动，加压部件（4）上设置有连通口（21），连通口（21）一端与中空部相连接，另一端与连接管（8）相连接，连接管（8）与泵相连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括凹槽（9），上加载板（7）的底部设置有和加压推头（6）相对应的凹槽（9），加压推头（6）位于凹槽（9）的正下方。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：还包括滑道（10），竖向支杆（2）的内侧设置有滑道（10），加压部件（4）上设置有与滑道（10）相对应的加压部件突起部（16），加压部件突起部（16）位于滑道（10）内，加压部件突起部（16）的宽度略小于滑道（10）的宽度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：还包括固定通孔（12）、加压部件螺纹孔（17）、螺栓，滑道（10）内至少设置有二个固定通孔（12），不同竖向支杆（2）上滑道（10）内的固定通孔（12）相互对应，加压部件突起部（16）的外侧上设置有加压部件螺纹孔（17），加压部件螺纹孔（17）与固定通孔（12）相对应，螺栓穿过固定通孔（12）拧入加压部件螺纹孔（17）内。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：还包括上加载板突起部（20），上加载板（7）上设置有与滑道（10）相对应的上加载板突起部（20），上加载板突起部（20）位于滑道（10）内，上加载板突起部（20）的宽度略小于滑道（10）的宽度。