CN106644723A - 一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置 - Google Patents

一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置 Download PDF

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Abstract

一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，包括冻融箱和劈拉盒，劈拉盒固定设置在冻融箱内，劈拉盒内还设有混凝土试件，冻融箱上设有冻融液排水阀门和冻融液进水阀门，劈拉盒上设有劈拉盒排水阀门和劈拉盒进水阀门，冻融液排水阀门、冻融液进水阀门、劈拉盒排水阀门和劈拉盒进水阀门均设置在冻融箱外侧；冻融箱内侧壁上还设有第一电容传感器和冻融箱温度传感器，劈拉盒内侧壁上设有第二电容传感器，第一电容传感器、第二电容传感器和冻融箱温度传感器均与控制器连接。采用上述结构，能够在混凝土冻融循环荷载作用之后进行快速的劈拉试验，有效避免了搬运试件过程中的试件质量损失和试件表面砂浆剥落，保证了实验结果的准确性。

Description

一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置
技术领域
本发明涉及混凝土劈拉试验领域，特别是一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置。
背景技术
目前，对于混凝土材料受冻融循环作用的冻融箱种类繁多，但是并不能做到冻融循环作用后马上进行劈拉试验，并且在吊装搬运试件的过程中会造成一定的质量损失和试件表面砂浆剥落的现象，这对研究混凝土受冻融循环荷载作用下的劈拉试验产生了一定的不利影响。同时，水环境中的受冻融作用后的饱和混凝土劈拉试验受现有实验仪器的限制并不能较方便的开展研究工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，能够在混凝土冻融循环荷载作用之后进行快速的劈拉试验，有效避免了搬运试件过程中的试件质量损失和试件表面砂浆剥落，保证了实验结果的准确性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，包括冻融箱和劈拉盒，劈拉盒固定设置在冻融箱内，劈拉盒内还设有混凝土试件，冻融箱上设有冻融液排水阀门和冻融液进水阀门，劈拉盒上设有劈拉盒排水阀门和劈拉盒进水阀门，冻融液排水阀门、冻融液进水阀门、劈拉盒排水阀门和劈拉盒进水阀门均设置在冻融箱外侧；
冻融箱内侧壁上还设有第一电容传感器和冻融箱温度传感器，劈拉盒内侧壁上设有第二电容传感器，第一电容传感器、第二电容传感器和冻融箱温度传感器均与控制器连接。
优选的方案中，所述的劈拉盒相对的两个侧壁上还设有水平的螺纹杆，螺纹杆一端穿过劈拉盒侧壁并伸入劈拉盒内，螺纹杆与劈拉盒侧壁之间通过螺纹连接，且螺纹杆位于劈拉盒内的一端上设有固定块。
优选的方案中，所述的混凝土试件顶面上设有上部劈拉条，劈拉盒两侧设有开口朝上的开槽，上部劈拉条两端穿过开槽伸至劈拉盒外。
优选的方案中，所述的冻融箱顶面上设有冻融箱顶盖，冻融箱顶盖上设有通孔，通孔上设有与冻融箱顶盖之间铰接的冻融箱天窗盖。
优选的方案中，所述的冻融箱顶盖上的通孔截面尺寸大于轴向传力柱的截面尺寸。
优选的方案中，所述的控制器与冻融液排水阀门、劈拉盒排水阀门、冻融液进水阀门、劈拉盒进水阀门和制冷机组连接。
本发明所提供的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：
（1）实现了冻融箱和劈拉盒的结合，在完成混凝土试件的冻融循环之后，能够无需移动混凝土试件而直接进行劈拉试验，避免了试件移动过程中的试件质量损失和试件表面砂浆剥落情况；
（2）通过传感器以及控制器实现了实验过程的自动化，能够自动进行冻融循环，并且能够自动控制冻融液以及纯净水的量，实现了实验过程的自动化；
（3）通过劈拉盒两侧设置的螺纹杆和固定块，实现了混凝土试件在劈拉盒内的固定，使混凝土试件能够稳定的固定在劈拉盒底面的劈拉垫条上，避免在轴向传力柱施加向下压力时，由于混凝土试件不稳定造成的混凝土试件歪斜。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的正视结构示意图。
图2为本发明图1中A-A的剖面结构示意图。
图3为本发明的控制系统结构示意图。
图中：混凝土试件1，冻融箱2，劈拉盒3，螺纹杆4，固定块5，上部劈拉条6，冻融箱顶盖7，冻融液排水阀门8，劈拉盒排水阀门9，冻融液进水阀门10，劈拉盒进水阀门11，第一电容传感器12，第二电容传感器13，冻融箱温度传感器14，冻融箱天窗盖15，轴向传力柱16。
具体实施方式
如图中，一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，包括冻融箱2和劈拉盒3，劈拉盒3固定设置在冻融箱2内，劈拉盒3内还设有混凝土试件1，冻融箱2上设有冻融液排水阀门8和冻融液进水阀门10，劈拉盒3上设有劈拉盒排水阀门9和劈拉盒进水阀门11，冻融液排水阀门8、冻融液进水阀门10、劈拉盒排水阀门9和劈拉盒进水阀门11均设置在冻融箱2外侧；
冻融箱2内侧壁上还设有第一电容传感器12和冻融箱温度传感器14，劈拉盒3内侧壁上设有第二电容传感器13，第一电容传感器12、第二电容传感器13和冻融箱温度传感器14均与控制器连接。
优选的方案中，所述的劈拉盒3相对的两个侧壁上还设有水平的螺纹杆4，螺纹杆4一端穿过劈拉盒3侧壁并伸入劈拉盒3内，螺纹杆4与劈拉盒3侧壁之间通过螺纹连接，且螺纹杆4位于劈拉盒3内的一端上设有固定块5。
优选的方案中，所述的混凝土试件1顶面上设有上部劈拉条6，劈拉盒3两侧设有开口朝上的开槽，上部劈拉条6两端穿过开槽伸至劈拉盒3外。
优选的方案中，所述的冻融箱2顶面上设有冻融箱顶盖7，冻融箱顶盖7上设有通孔，通孔上设有与冻融箱顶盖7之间铰接的冻融箱天窗盖15。
优选的方案中，所述的冻融箱顶盖7上的通孔截面尺寸大于轴向传力柱16的截面尺寸。
优选的方案中，所述的控制器与冻融液排水阀门8、劈拉盒排水阀门9、冻融液进水阀门10、劈拉盒进水阀门11和制冷机组连接。
本发明的具体操作步骤如下：
一、拿取混凝土试件1并确认该试件无破损、裂痕，并确保试件上下两面平整，无明显破损痕迹。
二、在冻融箱2内部设置劈拉盒3，将混凝土试件1放置于劈拉盒3底部并对中，调节螺纹杆4，利用固定块5将混凝土试件1稳定在劈拉盒3中，将上部劈拉条6沿着劈拉盒侧面的通孔插入放置在混凝土试件1上部，最后将外部冻融箱顶盖7封闭。
三、关闭冻融液排水阀门8和劈拉盒排水阀门9，打开冻融液进水阀门10和劈拉盒进水阀门11，向冻融箱2中通入冻融液，向劈拉盒3内通入纯净水，当冻融液高度达到预设值时，第一电容传感器12感受到电容的变化，将信号经A/D转换器转换后传输至控制器，控制器关闭冻融液进水阀10；
同理第二电容传感器13也可以监测劈拉盒内部水位，当纯净水高度达到预设值时，控制器关闭劈拉盒进水阀门11。
四、通过制冷机组控制冻融箱内冻融液温度，由冻融箱温度传感器14传出的信息有效地控制冻融箱2内部的温度，当冻融液达到所需要的温度时，温度传感器14检测到的温度信号信号经A/D转换器转换后传输至控制器，控制器关闭制冷机组，启动电加热器，提高水的温度，以使冻融箱2内的温度达到需要的融化温度，以此进行混凝土试件1的冻融循环荷载试验；
整个过程中冻融箱温度传感器14实时的将冻融箱2内的温度参数发给控制器，从而保证外部冻融箱2内部的温度均匀。
五、当混凝土试件1受到冻融循环荷载作用后，打开冻融箱排水阀门8，将劈拉箱3内的冻融液排出，当进行混凝土受冻融循环作用下的单轴试验时，需将劈拉盒3内部的纯净水通过劈拉盒排水阀门9排出，打开冻融箱2上部的冻融箱天窗盖15，将轴向传力柱16穿过冻融箱天窗盖15对混凝土试件1进行轴向加压，通过上部劈拉条6的传力混凝土试件1受到劈拉作用。
六、试验结束后，关闭外部冻融箱2顶部的冻融箱天窗盖15，打开冻融箱顶盖7及劈拉盒3，松开螺纹杆4将混凝土试件1取出，清理残渣，并将仪器归位。

Claims (6)

1.一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，包括冻融箱（2）和劈拉盒（3），其特征是：劈拉盒（3）固定设置在冻融箱（2）内，劈拉盒（3）内还设有混凝土试件（1），冻融箱（2）上设有冻融液排水阀门（8）和冻融液进水阀门（10），劈拉盒（3）上设有劈拉盒排水阀门（9）和劈拉盒进水阀门（11），冻融液排水阀门（8）、冻融液进水阀门（10）、劈拉盒排水阀门（9）和劈拉盒进水阀门（11）均设置在冻融箱（2）外侧；
冻融箱（2）内侧壁上还设有第一电容传感器（12）和冻融箱温度传感器（14），劈拉盒（3）内侧壁上设有第二电容传感器（13），第一电容传感器（12）、第二电容传感器（13）和冻融箱温度传感器（14）均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于：所述的劈拉盒（3）相对的两个侧壁上还设有水平的螺纹杆（4），螺纹杆（4）一端穿过劈拉盒（3）侧壁并伸入劈拉盒（3）内，螺纹杆（4）与劈拉盒（3）侧壁之间通过螺纹连接，且螺纹杆（4）位于劈拉盒（3）内的一端上设有固定块（5）。
3.根据权利要求1所述的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于：所述的混凝土试件（1）顶面上设有上部劈拉条（6），劈拉盒（3）两侧设有开口朝上的开槽，上部劈拉条（6）两端穿过开槽伸至劈拉盒（3）外。
4.根据权利要求1所述的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于：所述的冻融箱（2）顶面上设有冻融箱顶盖（7），冻融箱顶盖（7）上设有通孔，通孔上设有与冻融箱顶盖（7）之间铰接的冻融箱天窗盖（15）。
5.根据权利要求4所述的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于：所述的冻融箱顶盖（7）上的通孔截面尺寸大于轴向传力柱（16）的截面尺寸。
6.根据权利要求1所述的一种基于冻融环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于：所述的控制器与冻融液排水阀门（8）、劈拉盒排水阀门（9）、冻融液进水阀门（10）、劈拉盒进水阀门（11）和制冷机组连接。
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