CN107607411A - 一种高温拉伸试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种高温拉伸试验机，包括手轮、调节螺杆、压力传感器、位移传感器、上连接杆、拉伸端、耐高温粘结胶、固定端、下连接杆、高温电加热炉、加热元件、测温元件、温控装置、炉墙、炉门、支撑架、测量系统、加压框架、底座、岩土试样等，能够在高温条件下实现岩土试样的抗拉强度试验，准确获取高温状态时岩土试样的抗拉强度，对于火灾现场等建筑结构的安全具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉伸试验机，具体涉及高温下岩土的抗拉强度试验。
背景技术
岩土的抗拉强度就是岩土试样在单轴拉力作用下抵抗破坏的极限能力，准确获取岩土的抗拉强度具有重要的工程意义。在工程中需要根据实际情况对岩土的抗拉强度进行室内试验测定。岩土的抗拉强度试验分为直接试验和间接试验两大类，间接试验则包括轴向压裂试验、径向压裂试验和气压劈裂试验，而直接试验包括单轴拉伸试验和三轴拉伸试验。
目前的单轴拉伸试验都在常温下进行，而火灾现场的温度在600-1000℃，高温下的混凝土建筑力学特性很容易劣化，很大程度上降低了火灾时建筑结构的安全性，容易造成重大的人员及财产损失，而对于高温条件下岩土的力学性能还未见有测量装置。
发明内容
为了解决现有技术无法对高温下材料的抗拉强度进行测试的问题，本发明的目的在于：提供一种高温拉伸试验机，能够实现在400-1000℃的高温条件下测试不同岩土试样的抗拉强度。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明提供的一种高温拉伸试验机，包括手轮1、调节螺杆2、压力传感器3、位移传感器4、上连接杆5、拉伸端6、耐高温粘结胶7、固定端8、下连接杆9、高温电加热炉10、加热元件11、测温元件12、温控装置13、炉墙14、炉门15、支撑架16、测量系统17、加压框架18、底座19、岩土试样20等，所述上连接杆5、下连接杆9均采用310S不锈钢材料，所述拉伸端6、固定端8均为耐高温陶瓷材料，所述炉墙14采用高强度耐火砖材料。
所述高温电加热炉10在炉墙14顶部、底部及后方开孔；所述手轮1固定在加压框架18顶部，通过调节螺杆2连接手轮1和压力传感器3及位移传感器4，所述上连接杆5通过炉墙14顶部的开孔连接位移传感器4和拉伸端6。
所述下连接杆9通过炉墙14底部的开孔连接固定端8和底座19，通过耐高温粘结胶7将试样粘结在拉伸端6和固定端8之间。
所述压力传感器3、位移传感器4连接至测量系统17，通过测量系统17获取拉伸过程中的力学物理性能。
所述加热元件11在炉膛两侧对称布置，测温元件12通过炉墙14后方的开孔布置在靠近岩土试样20的位置，并与两侧的加热元件11等距布置。
所述加热元件11和测温元件12通过炉墙14后方的开孔连接至温控装置13，可准确调节炉内温度至设定值。
所述支撑架16将高温电加热炉10固定在合适的位置，可确保拉伸端6、固定端8完全置于炉内。
和现有技术相比，本发明具有以下优点。
1、本发明高温拉伸试验机能够根据不同的温度需要，实现对400-1000℃高温条件下的拉伸强度试验，获得高温条件下岩土试样的抗拉强度性能，对诸如火灾现场等建筑结构的安全具有重要的指导意义。
2、本发明高温拉伸试验机的高温受热元件上连接杆5、下连接杆9均采用310S不锈钢，拉伸端6、固定端8均采用耐高温陶瓷材料，高温条件下高强度及良好的化学稳定性使材料在剪切过程中不发生热变形，可充分保证试验数据的准确性。
3、本发明高温拉伸试验机的耐高温粘结胶7可在1000℃左右的高温下保持良好的粘附性能，确保试样在试验过程中固定在拉伸端6和固定端8之间。
4、本发明高温拉伸试验机的加热元件11在炉膛两侧对称布置，使炉内的温度分布更加均匀，测温元件12与两侧加热元件11等距布置的方式可以精确测量拉伸试验时的温度。
附图说明
图1为本发明一种高温拉伸试验机的正视图。
图2为本发明一种高温拉伸试验机的俯视图。
图中，1-手轮，2-调节螺杆，3-压力传感器，4-位移传感器，5-上连接杆，6-拉伸端，7-耐高温粘结胶，8-固定端，9-下连接杆，10-高温电加热炉，11-加热元件，12-测温元件，13-温控装置，14-炉墙，15-炉门，16-支撑架，17-测量系统，18-加压框架，19-底座，20-岩土试样。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供的一种高温拉伸试验机，包括手轮1、调节螺杆2、压力传感器3、位移传感器4、上连接杆5、拉伸端6、耐高温粘结胶7、固定端8、下连接杆9、高温电加热炉10、加热元件11、测温元件12、温控装置13、炉墙14、炉门15、支撑架16、测量系统17、加压框架18、底座19、岩土试样20等；所述高温电加热炉10在炉墙14顶部、底部及后方开孔；所述手轮1固定在加压框架18上，通过调节螺杆2连接手轮1和压力传感器3及位移传感器4，所述上连接杆5通过炉墙14顶部的开孔连接位移传感器4和拉伸端6；所述下连接杆9通过炉墙14底部的开孔连接固定端8和底座19，通过耐高温粘结胶7将试样粘结在拉伸端6和固定端8之间；所述加热元件11在炉膛两侧对称布置，测温元件12通过炉墙14后方的开孔布置在靠近试样的位置，并与两侧的加热元件11等距布置；所述支撑架16将高温电加热炉10固定在合适的位置，可确保拉伸端6、固定端8完全置于炉内。
所述上连接杆5、下连接杆9均采用310S不锈钢材料，所述拉伸端6、固定端8均为耐高温陶瓷材料，310S不锈钢和耐高温陶瓷材料在高温条件下具有高强度及良好的化学稳定性，在连续升温或降温的过程中，不会随温度发生膨胀或变形，从而准确获取高温下岩土试样20的抗拉强度。
所述耐高温粘结胶7可在高温条件下保持良好的粘附特性，并且保持很高的硬度和强度，确保岩土试样20在试验过程中固定在拉伸端6和固定端8之间。
所述压力传感器3、位移传感器4连接至测量系统17，通过测量系统17获取拉伸过程中的力学物理性能。
所述高温电加热炉10内部炉墙14的两侧对称布置加热元件11，从而使炉内的温度分布更加均匀，加热元件11可使炉内的温度升高至1000℃；所述测温元件12通过炉墙后方的开孔设置在靠近岩土试样20的位置，与两侧的加热元件11等距布置，从而准确测量抗拉试验时的温度，所述炉墙14采用高强度耐火砖材料，确保试验过程中炉内的温度维持在恒定值。
所述加热元件11和测温元件12通过炉墙14后方的开孔连接至温控装置13，所述测温元件12测量的温度反馈至温控装置13，通过温控装置13控制加热元件11，可准确调节炉内温度至设定值。
所述上连接杆5、下连接杆9都是通过炉墙14的开孔连接炉内和炉外的装置，而岩土试样的抗拉试验是一个微观的过程，为了准确获取岩土试样的抗拉特性，所述上连接杆5、下连接杆9都不与炉墙14开孔处的壁面接触。
所述支撑架16将高温电加热炉10固定在合适的位置，可确保调节螺杆2在上下移动时，拉伸端6、固定端8完全置于炉内。
Claims (2)
1.一种高温拉伸试验机，包括手轮（1）、调节螺杆（2）、压力传感器（3）、位移传感器（4）、上连接杆（5）、拉伸端（6）、耐高温粘结胶（7）、固定端（8）、下连接杆（9）、高温电加热炉（10）、加热元件（11）、测温元件（12）、温控装置（13）、炉墙（14）、炉门（15）、支撑架（16）、测量系统（17）、加压框架（18）、底座（19）、岩土试样（20）等；所述高温电加热炉（10）在炉墙（14）顶部、底部及后方开孔，所述手轮（1）固定在加压框架（18）的顶部，通过调节螺杆（2）连接手轮（1）和压力传感器（3）及位移传感器（4），所述上连接杆（5）通过炉墙（14）顶部的开孔连接位移传感器（4）和拉伸端（6），所述下连接杆（9）通过炉墙（14）底部的开孔连接固定端（8）和底座（19）；所述加热元件（11）在炉膛两侧对称布置，测温元件（12）通过炉墙（14）后方的开孔布置在靠近试样的位置，并与两侧的加热元件（11）等距布置；所述加热元件（11）和测温元件（12）通过炉墙（14）后方的开孔连接至温控装置（13）。
2.根据权利要求1所述的高温拉伸试验机，其特征在于：所述上连接杆（5）、下连接杆（9）均采用310S不锈钢材料，所述拉伸端（6）、固定端（8）均为耐高温陶瓷材料，所述炉墙（14）采用高强度耐火砖材料。
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