CN107515159A - 混凝土冻融试验装置及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了混凝土冻融试验装置及试验方法，包括试验箱，所述试验箱包括上容纳室和下容纳室；所述隔离板上固定有第三液压缸；所述第三液压缸的伸缩端固定连接有U型槽；所述上容纳室的顶面上设置有下料装置；所述试验箱的顶面固定有调节机构；所述上容纳室的侧壁上固定有第一液压缸、第二液压缸；所述第一液压缸的伸缩端固定有第一挤压块；所述第二液压缸的伸缩端固定有第二挤压块；所述第一挤压块与容纳室的内侧壁之间以及第二挤压块与容纳室的内侧壁之间分别固定有压力测量装置；所述上容纳室内固定有制冷风机；所述试验箱的上部侧壁固定有电气箱。该发明的有益效果是智能化程度较高，操作使用便捷，试验效果较好和试验方法较为简单。

Description

混凝土冻融试验装置及试验方法
技术领域
本发明涉及混凝土冻融试验装置领域，特别涉及一种混凝土冻融试验装置及试验方法。
背景技术
我国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。因此，在混凝土的生产过程中需要对混凝土进行冻融试验，来确定混凝土在冻融状态下是否符合抗压标准，对此会使用到一种混凝土冻融试验装置及试验方法，目前的混凝土冻融试验，需要在混凝土冻融结束后，放到压力试验机中，进行抗压强度测试，这种方式不能保证混凝土在经受冻融循环的过程中实时测量其抗压性，使得目前的混凝土冻融试验装置智能化程度低，操作使用不便捷，试验结果达不到理想的效果和试验方法较为复杂的问题。
发明内容
本发明提供混凝土冻融试验装置及试验方法，可以解决现有技术中，目前的混凝土冻融试验装置及试验方法，存在混凝土冻融试验装置智能化程度低，操作使用不便捷，试验结果达不到理想的效果和试验方法较为复杂的问题。
本发明提供混凝土冻融试验装置，包括试验箱，所述试验箱的下部内设置有隔离板；所述隔离板将所述试验箱的内部空间分割成上容纳室和下容纳室；所述隔离板上开设有排水孔；所述下容纳室内设置有集水盒；所述隔离板上表面的中间位置处固定有沿竖直方向设置的第三液压缸；所述第三液压缸的伸缩端固定连接有U型槽；所述U型槽的底面上开设有通孔；所述上容纳室的顶面上设置有下料装置；所述下料装置包括电动机、连接法兰、下料斗、输送螺杆和输料管，所述输料管贯穿所述上容纳室的顶面中心位置处设置；所述输料管的上端与所述下料斗的底面贯通连接；所述输料管内设置有输送螺杆；所述输送螺杆的上端延伸到所述下料斗的上端且通过所述连接法兰与所述电动机的输出端同轴固定连接；所述试验箱的顶面固定有调节机构；所述调节机构包括套管、L型调节杆和紧固旋钮，所述套管的下端焊接在所述试验箱的顶面上；所述L型调节杆的一端安装在所述套管内；所述L型调节杆与所述套管通过所述紧固旋钮紧固连接；所述L型调节杆的水平端与所述电动机的非输出端焊接；所述上容纳室相对的两个侧壁上对应固定有一个沿水平方向设置的第一液压缸、第二液压缸；所述第一液压缸的伸缩端固定有第一挤压块；所述第二液压缸的伸缩端固定有第二挤压块；所述第一挤压块上固定有第一限位柱；所述第二挤压块上固定有第二限位柱；所述第一限位柱与邻近的所述上容纳室的内侧壁之间以及第二限位柱与邻近的所述上容纳室的内侧壁之间分别固定有沿水平方向设置的压力测量装置；所述上容纳室的上部内侧壁固定有制冷风机；所述上容纳室的下部内侧壁固定有温度传感器；所述试验箱的上部侧壁固定有电气箱；所述电气箱内设置有恒温控制器和通断电控制器；所述试验箱的下部侧壁固定有液压站；所述第一液压缸的进出油口、所述第三液压缸的进出油口和第二液压缸的进出油口分别与相对应的所述液压站上的进出油口连接；所述上容纳室的一侧通过折页铰接有上室门；所述上室门上设置有钢化玻璃窗；所述下容纳室一侧通过折页铰接有下室门。
优选地，所述输送螺杆的下端延伸到所述输料管与所述U型槽之间的位置处；所述U型槽的上开口与所述输料管上下对齐设置。
优选地，所述U型槽的两端开口分别与相对的第一挤压块、第二挤压块对应设置。
优选地，所述压力测量装置包括外壳体、固定环、连接件、弹簧、刻度线、牵引条和固定钩，所述外壳体的上端固定连接件；所述连接件的上端与所述固定环固定连接；所述连接件的下端延伸到所述外壳体内且与所述弹簧的一端固定连接；所述弹簧的另一端与所述牵引条的一端固定连接；所述牵引条的另一端与所述固定钩固定连接；所述刻度线设置在所述外壳体上。
优选地，所述温度传感器与所述恒温控制器电性连接；所述恒温控制器与所述通断电控制器电性连接；所述通断电控制器与所述制冷风机电性连接。
混凝土冻融试验方法，采用所述的混凝土冻融试验装置进行对混凝土冻融时的压力试验，包括以下步骤：：
S1、通过液压站控制设置的第三液压缸调节U型槽的高度，直到U型槽略低于输料管的下端为止；
S2、通过设置的液压站控制第一液压缸和第二液压缸带动相应的第一挤压块与第二挤压块水平移动直到将U型槽两侧的开口挡住为止，此时读出两个压力测量装置的数值；
S3、将混合后的混凝土通过下料装置自动输送到U型槽中，将下室门和上室门关闭，启动制冷风机对上容纳室内进行降温处理，使得混凝土在低温的条件下凝固形成混凝土块；
S4、通过液压站控制第一液压缸和第二液压缸带动相应的第一挤压块与第二挤压块继续水平移动，实现对混凝土块的挤压，直到混凝土块破裂，读出此时两个压力测量装置的数值，根据每个压力测量装置两次测量的数据之差，判断混凝土冻融结果是否合格。
与现有技术相比，发明的有益效果是：首先通过液压站控制设置的第三液压缸调节U型槽的高度，直到U型槽略低于输料管的下端为止；然后再次通过设置的液压站控制第一液压缸和第二液压缸带动相应的第一挤压块与第二挤压块水平移动直到将U型槽两侧的开口挡住为止，此时读出两个压力测量装置的数值；接着将混合后的混凝土通过下料装置自动输送到U型槽中，将下室门和上室门关闭，启动制冷风机对上容纳室内进行降温处理，并且将恒温控制器上的温度设定为20℃，使得混凝土在20℃低温的条件下凝固形成混凝土块，并且对混凝土块上表面进行喷洒水雾，保证湿度在95％以上，在这样的环境下养护28天；最后，再次通过液压站控制第一液压缸和第二液压缸带动相应的第一挤压块与第二挤压块继续水平移动，实现对混凝土块的挤压，直到混凝土块破裂，读出此时两个压力测量装置的数值，根据每个压力测量装置两次测量的数据之差，判断混凝土冻融结果是否合格。
通过设置下料装置，其中的下料装置包括电动机、连接法兰、下料斗、输送螺杆和输料管，其中的电动机带动输送螺杆转动，实现将下料斗内的混凝土输送到U型槽，使得输送效率高和避免堵塞的问题；通过设置调节机构，并且调节机构包括套管、L型调节杆和紧固旋钮，其中的套管的下端焊接在试验箱的顶面上，L型调节杆的一端安装在套管内，L型调节杆与套管通过紧固旋钮紧固连接，L型调节杆的水平端与电动机的非输出端焊接，当需要维修下料装置时，只需通过紧固旋钮将L型调节杆与套管松动，将L型调节杆从套管中抽出，带动电动机、连接法兰与输送螺杆从下料斗与输料管抽出，使得便于维修；通过设置温度传感器与恒温控制器电性连接，恒温控制器与通断电控制器电性连接，通断电控制器与制冷风机电性连接，可以根据需要实现恒温控制上容纳室内的温度，可以通过恒温控制器设定不同的低温温度进行混凝土的冻融试验；综上所述该混凝土冻融试验装置智能化程度较高，操作使用便捷，试验结果较好和试验方法较为简便；通过在U型槽的底面上设置通孔，混凝土渗下的水通过通孔流到上容纳室底面的隔离板上，并通过隔离板上设置的排水孔排到集水盒，使得可以便于清污。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的下料装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的调节机构结构示意图；
图4为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的压力测量装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的U型槽结构示意图；
图6为本发明实施例提供的混凝土冻融试验装置的恒温控制原理图。
附图标记说明：
1-试验箱；2-下料装置；221-电动机；222-连接法兰；223-下料斗；224-输送螺杆；225-输料管；3-调节机构；31-套管；32-L型调节杆；33-紧固旋钮；4-第一液压缸；5-第一挤压块；6-第二挤压块；7-排水孔；8-第三液压缸；9-压力测量装置；91-外壳体；92-固定环；93-连接件；94-弹簧；95-刻度线；96-牵引条；97-固定钩；10-第二限位柱；11-U型槽；12-第一限位柱；13-制冷风机；14-电气箱；15-第二液压缸；16-温度传感器；17-液压站；18-下容纳室；19-集水盒；20-隔离板；21-下室门；22-钢化玻璃窗；23-上室门；24-上容纳室；25-通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，混凝土冻融试验装置，包括试验箱1，所述试验箱1的下部内设置有隔离板20；所述隔离板20将所述试验箱1的内部空间分割成上容纳室24和下容纳室18；所述隔离板20上开设有排水孔7；所述下容纳室18内设置有集水盒19；所述隔离板20上表面的中间位置处固定有沿竖直方向设置的第三液压缸8；所述第三液压缸8的伸缩端固定连接有U型槽11；所述U型槽11的底面上开设有通孔25；所述上容纳室24的顶面上设置有下料装置2；所述下料装置2包括电动机221、连接法兰222、下料斗223、输送螺杆224和输料管225，所述输料管225贯穿所述上容纳室24的顶面中心位置处设置；所述输料管225的上端与所述下料斗223的底面贯通连接；所述输料管225内设置有输送螺杆224；所述输送螺杆224的上端延伸到所述下料斗223的上端且通过所述连接法兰222与所述电动机221的输出端同轴固定连接；所述试验箱1的顶面固定有调节机构3；所述调节机构3包括套管31、L型调节杆32和紧固旋钮33，所述套管31的下端焊接在所述试验箱1的顶面上；所述L型调节杆32的一端安装在所述套管31内；所述L型调节杆32与所述套管31通过所述紧固旋钮33紧固连接；所述L型调节杆32的水平端与所述电动机221的非输出端焊接；所述上容纳室24相对的两个侧壁上对应固定有一个沿水平方向设置的第一液压缸4、第二液压缸15；所述第一液压缸4的伸缩端固定有第一挤压块5；所述第二液压缸15的伸缩端固定有第二挤压块6；所述第一挤压块5上固定有第一限位柱12；所述第二挤压块6上固定有第二限位柱10；所述第一限位柱12与邻近的所述上容纳室24的内侧壁之间以及第二限位柱10与邻近的所述上容纳室24的内侧壁之间分别固定有沿水平方向设置的压力测量装置9；所述上容纳室24的上部内侧壁固定有制冷风机13；所述上容纳室24的下部内侧壁固定有温度传感器16；所述试验箱1的上部侧壁固定有电气箱14；所述电气箱14内设置有恒温控制器和通断电控制器；所述试验箱1的下部侧壁固定有液压站17；所述第一液压缸4的进出油口、所述第三液压缸8的进出油口和第二液压缸15的进出油口分别与相对应的所述液压站17上的进出油口连接；所述上容纳室24的一侧通过折页铰接有上室门23；所述上室门23上设置有钢化玻璃窗22；所述下容纳室18一侧通过折页铰接有下室门21。
所述输送螺杆224的下端延伸到所述输料管225与所述U型槽11之间的位置处；所述U型槽11的上开口与所述输料管225上下对齐设置。
所述U型槽11的两端开口分别与相对的第一挤压块5、第二挤压块6对应设置。
所述压力测量装置9包括外壳体91、固定环92、连接件93、弹簧94、刻度线95、牵引条96和固定钩97，所述外壳体91的上端固定连接件93；所述连接件93的上端与所述固定环92固定连接；所述连接件93的下端延伸到所述外壳体91内且与所述弹簧94的一端固定连接；所述弹簧94的另一端与所述牵引条96的一端固定连接；所述牵引条96的另一端与所述固定钩97固定连接；所述刻度线95设置在所述外壳体91上。
所述温度传感器16与所述恒温控制器电性连接；所述恒温控制器与所述通断电控制器电性连接；所述通断电控制器与所述制冷风机13电性连接。
混凝土冻融试验的试验方法，采用所述的混凝土冻融试验装置进行对混凝土冻融时的压力试验，包括以下步骤：：
S1、通过液压站17控制设置的第三液压缸8调节U型槽11的高度，直到U型槽11略低于输料管225的下端为止；
S2、通过设置的液压站17控制第一液压缸4和第二液压缸15带动相应的第一挤压块5与第二挤压块6水平移动直到将U型槽11两侧的开口挡住为止，此时读出两个压力测量装置9的数值；
S3、将混合后的混凝土通过下料装置2自动输送到U型槽11中，将下室门21和上室门23关闭，启动制冷风机13对上容纳室24内进行降温处理，使得混凝土在低温的条件下凝固形成混凝土块；
S4、通过液压站17控制第一液压缸4和第二液压缸15带动相应的第一挤压块5与第二挤压块6继续水平移动，实现对混凝土块的挤压，直到混凝土块破裂，读出此时两个压力测量装置9的数值，根据每个压力测量装置9两次测量的数据之差，判断混凝土冻融结果是否合格。
工作原理：首先通过液压站17控制设置的第三液压缸8调节U型槽11的高度，直到U型槽11略低于输料管225的下端为止；然后再次通过设置的液压站17控制第一液压缸4和第二液压缸15带动相应的第一挤压块5与第二挤压块6水平移动直到将U型槽11两侧的开口挡住为止，此时读出两个压力测量装置9的数值；接着将混合后的混凝土通过下料装置2自动输送到U型槽11中，将下室门21和上室门23关闭，启动制冷风机13对上容纳室24内进行降温处理，并且将恒温控制器上的温度设定为20℃，使得混凝土在20℃低温的条件下凝固形成混凝土块，并且对混凝土块上表面进行喷洒水雾，保证湿度在95％以上，在这样的环境下养护28天；最后，再次通过液压站17控制第一液压缸4和第二液压缸15带动相应的第一挤压块5与第二挤压块6继续水平移动，实现对混凝土块的挤压，直到混凝土块破裂，读出此时两个压力测量装置9的数值，根据每个压力测量装置9两次测量的数据之差，判断混凝土冻融结果是否合格。
通过设置下料装置2，其中的下料装置2包括电动机221、连接法兰222、下料斗223、输送螺杆224和输料管225，其中的电动机221带动输送螺杆224转动，实现将下料斗223内的混凝土输送到U型槽11，使得输送效率高和避免堵塞的问题；通过设置调节机构3，并且调节机构3包括套管31、L型调节杆32和紧固旋钮33，其中的套管31的下端焊接在试验箱1的顶面上，L型调节杆32的一端安装在套管31内，L型调节杆32与套管31通过紧固旋钮33紧固连接，L型调节杆32的水平端与电动机221的非输出端焊接，当需要维修下料装置2时，只需通过紧固旋钮33将L型调节杆32与套管31松动，将L型调节杆32从套管31中抽出，带动电动机221、连接法兰222与输送螺杆224从下料斗223与输料管225抽出，使得便于维修；通过设置温度传感器16与恒温控制器电性连接，恒温控制器与通断电控制器电性连接，通断电控制器与制冷风机13电性连接，可以根据需要实现恒温控制上容纳室24内的温度，可以通过恒温控制器设定不同的低温温度进行混凝土的冻融试验；综上所述该混凝土冻融试验装置智能化程度较高，操作使用便捷，试验结果较好和试验方法较为简便；通过在U型槽11的底面上设置通孔25，混凝土渗下的水通过通孔25流到上容纳室24底面的隔离板20上，并通过隔离板20上设置的排水孔7排到集水盒19，使得可以便于清污。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.混凝土冻融试验装置，其特征在于：包括试验箱(1)，所述试验箱(1)的下部内设置有隔离板(20)；所述隔离板(20)将所述试验箱(1)的内部空间分割成上容纳室(24)和下容纳室(18)；所述隔离板(20)上开设有排水孔(7)；所述下容纳室(18)内设置有集水盒(19)；所述隔离板(20)上表面的中间位置处固定有沿竖直方向设置的第三液压缸(8)；所述第三液压缸(8)的伸缩端固定连接有U型槽(11)；所述U型槽(11)的底面上开设有通孔(25)；所述上容纳室(24)的顶面上设置有下料装置(2)；所述下料装置(2)包括电动机(221)、连接法兰(222)、下料斗(223)、输送螺杆(224)和输料管(225)，所述输料管(225)贯穿所述上容纳室(24)的顶面中心位置处设置；所述输料管(225)的上端与所述下料斗(223)的底面贯通连接；所述输料管(225)内设置有输送螺杆(224)；所述输送螺杆(224)的上端延伸到所述下料斗(223)的上端且通过所述连接法兰(222)与所述电动机(221)的输出端同轴固定连接；所述试验箱(1)的顶面固定有调节机构(3)；所述调节机构(3)包括套管(31)、L型调节杆(32)和紧固旋钮(33)，所述套管(31)的下端焊接在所述试验箱(1)的顶面上；所述L型调节杆(32)的一端安装在所述套管(31)内；所述L型调节杆(32)与所述套管(31)通过所述紧固旋钮(33)紧固连接；所述L型调节杆(32)的水平端与所述电动机(221)的非输出端焊接；所述上容纳室(24)相对的两个侧壁上对应固定有一个沿水平方向设置的第一液压缸(4)、第二液压缸(15)；所述第一液压缸(4)的伸缩端固定有第一挤压块(5)；所述第二液压缸(15)的伸缩端固定有第二挤压块(6)；所述第一挤压块(5)上固定有第一限位柱(12)；所述第二挤压块(6)上固定有第二限位柱(10)；所述第一限位柱(12)与邻近的所述上容纳室(24)的内侧壁之间以及第二限位柱(10)与邻近的所述上容纳室(24)的内侧壁之间分别固定有沿水平方向设置的压力测量装置(9)；所述上容纳室(24)的上部内侧壁固定有制冷风机(13)；所述上容纳室(24)的下部内侧壁固定有温度传感器(16)；所述试验箱(1)的上部侧壁固定有电气箱(14)；所述电气箱(14)内设置有恒温控制器和通断电控制器；所述试验箱(1)的下部侧壁固定有液压站(17)；所述第一液压缸(4)的进出油口、所述第三液压缸(8)的进出油口和第二液压缸(15)的进出油口分别与相对应的所述液压站(17)上的进出油口连接；所述上容纳室(24)的一侧通过折页铰接有上室门(23)；所述上室门(23)上设置有钢化玻璃窗(22)；所述下容纳室(18)一侧通过折页铰接有下室门(21)。
2.如权利要求1所述的混凝土冻融试验装置，其特征在于，所述输送螺杆(224)的下端延伸到所述输料管(225)与所述U型槽(11)之间的位置处；所述U型槽(11)的上开口与所述输料管(225)上下对齐设置。
3.如权利要求1所述的混凝土冻融试验装置，其特征在于，所述U型槽(11)的两端开口分别与相对的第一挤压块(5)、第二挤压块(6)对应设置。
4.如权利要求1所述的混凝土冻融试验装置，其特征在于，所述压力测量装置(9)包括外壳体(91)、固定环(92)、连接件(93)、弹簧(94)、刻度线(95)、牵引条(96)和固定钩(97)，所述外壳体(91)的上端固定连接件(93)；所述连接件(93)的上端与所述固定环(92)固定连接；所述连接件(93)的下端延伸到所述外壳体(91)内且与所述弹簧(94)的一端固定连接；所述弹簧(94)的另一端与所述牵引条(96)的一端固定连接；所述牵引条(96)的另一端与所述固定钩(97)固定连接；所述刻度线(95)设置在所述外壳体(91)上。
5.如权利要求1所述的混凝土冻融试验装置，其特征在于，所述温度传感器(16)与所述恒温控制器电性连接；所述恒温控制器与所述通断电控制器电性连接；所述通断电控制器与所述制冷风机(13)电性连接。
6.混凝土冻融试验方法，其特征在于，采用上述权利要求1至5任一项所述的混凝土冻融试验装置进行对混凝土冻融时的压力试验，包括以下步骤：
S1、通过液压站(17)控制设置的第三液压缸(8)调节U型槽(11)的高度，直到U型槽(11)略低于输料管(225)的下端为止；
S2、通过设置的液压站(17)控制第一液压缸(4)和第二液压缸(15)带动相应的第一挤压块(5)与第二挤压块(6)水平移动直到将U型槽(11)两侧的开口挡住为止，此时读出两个压力测量装置(9)的数值；
S3、将混合后的混凝土通过下料装置(2)自动输送到U型槽(11)中，将下室门(21)和上室门(23)关闭，启动制冷风机(13)对上容纳室(24)内进行降温处理，使得混凝土在低温的条件下凝固形成混凝土块；
S4、通过液压站(17)控制第一液压缸(4)和第二液压缸(15)带动相应的第一挤压块(5)与第二挤压块(6)继续水平移动，实现对混凝土块的挤压，直到混凝土块破裂，读出此时两个压力测量装置(9)的数值，根据每个压力测量装置(9)两次测量的数据之差，判断混凝土冻融结果是否合格。
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