CN113418951A - 一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，包括试验箱和加湿机构，所述加湿机构包括圆形槽、叶轮、固定框、扇叶、储液腔、雾化板、通孔和进液管，所述试验箱内壁上方开设有两个圆形槽；本发明还公开了一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验系统，包括主控模块，还包括如权利要求1至7任一所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置。本发明热气管进入固定框内带动多个扇叶快速转动，进而多个扇叶通过转轴带动多个叶轮快速转动，同时对雾化板内通电，使得雾化板高频震动对盐溶液进行震动，使得盐溶液产生雾化，进而在多个叶轮快速转动时，此时盐雾通过通孔扩散至试验箱内，使得混凝土上均匀的被盐溶液浸泡，增加对混凝土的检测试验效果。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土检测技术领域，尤其涉及一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置及系统。
背景技术
钢纤维橡胶混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维以及弹性橡胶所形成的一种新型的多相复合材料，这些钢纤维和弹性橡胶可以显著地改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。
目前在对钢纤维橡胶混凝土为了保证其抗冻性能，需要通过试验装置对其进行抗冻试验，目前多是在试验装置内设置冷凝器对其进行冷却，这样会导致对混凝土的冷却效率下降，进而影响其试验效率，并且在对混凝土进行检测时，只是对其进行拉伸挤压，使得对混凝土的检测程度较小，另外对混凝土的抗冻试验仅仅是对其进行冷却测试，但是由于混凝土在寒冷天气时容易发生盐冻现象，进而忽略了对其在盐溶液浸泡下的性能进行测试，进而导致目前的抗冻试验装置实用性较低，检测试验效果较差。
基于此，本发明提出一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置及系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置及系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，包括试验箱和加湿机构，所述加湿机构包括圆形槽、叶轮、固定框、扇叶、储液腔、雾化板、通孔和进液管，所述试验箱内壁上方开设有两个圆形槽，两个所述圆形槽内壁分别通过转轴转动连接有多个叶轮，所述试验箱侧壁固定连接有两个固定框，所述转轴远离叶轮的一端贯穿固定框侧壁并延伸至其内部，所述转轴位于固定框的侧壁固定连接有多个扇叶，所述试验箱内壁开设有两个储液腔，两个所述储液腔内设有盐水溶液，两个所述储液腔内壁上方分别固定连接有雾化板，所述储液腔内顶部通过通孔与圆形槽内底部连通，所述储液腔内壁上方固定连接有进液管。
优选地，所述试验箱内设有对混凝土进行拉伸的拉伸机构，所述拉伸机构包括凹槽、竖板、双向丝杠和电机，所述试验箱内底部开设有两个凹槽，两个所述凹槽内壁转动连接有双向丝杠，所述双向丝杠侧壁螺纹连接有两个竖板，所述试验箱侧壁固定连接有电机，所述电机活动端与双向丝杠一端固定连接。
优选地，两个所述竖板分别设有对混凝土进行夹紧的夹紧机构，所述夹紧机构包括圆孔、环形槽、圆环、环形框、弧形板和螺栓，两个所述竖板侧壁分别开设有圆孔，所述圆孔内壁开设有环形槽，所述环形槽内壁密封转动连接有圆环，所述圆环内侧壁固定连接有环形框，所述环形框内壁螺纹连接有两个螺栓，两个所述螺栓相互靠近的一端分别转动连接有弧形板。
优选地，所述试验箱上固定连接有对混凝土进行冷却的冷却机构，所述冷却机构包括涡流管、进气管、冷气管和电磁阀，所述试验箱上端固定连接有涡流管，所述涡流管内顶部固定连接有进气管，所述涡流管侧壁固定连接有冷气管，所述冷气管远离涡流管的一端与环形槽内壁固定连接，所述环形框侧壁通过多个喷气管与圆环外侧壁固定连接。
优选地，所述涡流管远离冷气管的侧壁固定连接有热气管，所述热气管远离涡流管的一端与固定框内顶部固定连接，所述热气管管口朝多个扇叶倾斜方向设置。
优选地，所述试验箱内转动连接有带动混凝土转动的驱动机构，所述驱动机构包括套筒、滑槽、滑块、滑杆、主动轮和从动轮，所述试验箱内壁转动连接有套筒，所述套筒内壁开设有两个滑槽，两个所述滑槽内壁滑动连接有两个滑块，两个所述滑块侧壁共同固定连接有滑杆，所述滑杆远离套筒的一端与环形框侧壁固定连接，所述双向丝杠侧壁固定连接有主动轮，所述套筒侧壁固定连接有从动轮，所述主动轮通过同步带与从动轮连接。
优选地，所述试验箱内固定连接有对混凝土进行挤压的挤压机构，所述挤压机构包括液压油缸和压板，所述试验箱内顶部固定连接有液压油缸，所述液压油缸活动端固定连接压板。
一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验系统，包括主控模块，还包括如权利要求1至7任一所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，所述主控模块上分别耦合连接有温控模块、湿度检测模块、声波探测模块、数据储存模块和数据导出模块，所述温控模块用于对试验箱内的温度进行控制，所述湿度检测模块用于对试验箱内的湿度进行控制，所述声波探测模块用于对混凝土的性能进行探测，所述数据储存模块用于对探测的数据进行储存，所述数据导出模块用于对储存的数据进行导出，所述电磁阀通过温控模块与外界电源耦合连接，所述雾化板通过湿度检测模块与外界电源耦合连接。
与现有的技术相比，本发明优点在于：
1、通过设置加湿机构，涡流管内通入高压气体后分别产生热气和冷气，产生的热气通过热气管进入固定框内，进而带动多个扇叶快速转动，进而多个扇叶通过转轴带动多个叶轮快速转动，同时对雾化板内通电，使得雾化板高频震动对盐溶液进行震动，使得盐溶液产生雾化，进而在多个叶轮快速转动时，此时雾化的盐溶液通过通孔扩散至试验箱内，使得混凝土上均匀的被盐溶液浸泡，增加对混凝土的检测试验效果；
2、通过设置冷却机构，涡流管内产生的冷气通过冷气管进入环形槽内，然后冷气通过喷气管均匀的喷在混凝土表面，可以对混凝土上进行均匀快速的冷却，增加对混凝土的冷却效率；
3、通过设置驱动机构，电机转动带动双向丝杠转动，进而带动两个竖板相互远离，进而对混凝土进行拉伸检测，同时双向丝杠转动使得主动轮通过同步带带动从动轮转动，进而带动套筒转动，使得在固定框移动时可以带动固定框转动，进而带动混凝土转动，增加对其的检测程度；
4、通过设置温控模块、湿度检测模块和声波探测模块，温控模块可以对试验箱内的温度进行检测，在试验箱内的温度过低时，此时温控模块可以调节电磁阀的开口大小，进而对单位时间内进入的冷气量进行调节，进而对试验箱内的温度进行调节，湿度检测模块可以对试验箱内湿度进行检测，在试验箱内的湿度较高时，此时湿度检测模块对雾化板内断电，使得雾化板停止产生盐雾，进而叶轮转动时不再对试验箱内泵入盐雾，进而对试验箱内的湿度进行控制，声波探测模块可以通过声波对混凝土内部的情况内探测，使得整个过程无需人工干预，十分具有自主性。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置的平面结构示意图；
图3为图2中A处的结构放大示意图；
图4为图2中B处的结构放大示意图；
图5为本发明提出的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置中驱动机构的立体结构示意图；
图6为本发明提出的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验系统的框架示意图。
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。
参照图1-5，一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，包括试验箱1和加湿机构5，试验箱1侧壁铰接有两个箱门，加湿机构5包括圆形槽501、叶轮502、固定框503、扇叶505、储液腔506、雾化板507、通孔508和进液管509，试验箱1内壁上方开设有两个圆形槽501，两个圆形槽501内壁分别通过转轴转动连接有多个叶轮502，试验箱1侧壁固定连接有两个固定框503，转轴远离叶轮502的一端贯穿固定框503侧壁并延伸至其内部，转轴位于固定框503的侧壁固定连接有多个扇叶505，试验箱1内壁开设有两个储液腔506，两个储液腔506内设有盐水溶液，两个储液腔506内壁上方分别固定连接有雾化板507，需要说明的是，雾化板507在通电时可以高频震动，使得盐水溶液雾化，进而在多个叶轮502转动时，此时盐雾可以通过通孔508进入试验箱1内，对混凝土上均匀的喷洒盐溶液，储液腔506内顶部通过通孔508与圆形槽501内底部连通，储液腔506内壁上方固定连接有进液管509。
进一步的，进液管509始终给给予储液腔506当前水位的液压，使得当部分盐水溶液排出后，水位保持不变，也就是水位与雾化板507下表面接触，使得雾化板507始终可以对盐水溶液雾化。
试验箱1内设有对混凝土进行拉伸的拉伸机构2，拉伸机构2包括凹槽201、竖板202、双向丝杠203和电机204，试验箱1内底部开设有两个凹槽201，两个凹槽201内壁转动连接有双向丝杠203，双向丝杠203侧壁螺纹连接有两个竖板202，试验箱1侧壁固定连接有电机204，电机204活动端与双向丝杠203一端固定连接。
两个竖板202分别设有对混凝土进行夹紧的夹紧机构3，夹紧机构3包括圆孔301、环形槽302、圆环303、环形框304、弧形板305和螺栓306，两个竖板202侧壁分别开设有圆孔301，圆孔301内壁开设有环形槽302，环形槽302内壁密封转动连接有圆环303，圆环303内侧壁固定连接有环形框304，环形框304内壁螺纹连接有两个螺栓306，两个螺栓306相互靠近的一端分别转动连接有弧形板305。
试验箱1上固定连接有对混凝土进行冷却的冷却机构4，冷却机构4包括涡流管401、进气管402、冷气管403和电磁阀404，试验箱1上端固定连接有涡流管401，涡流管401内顶部固定连接有进气管402，涡流管401侧壁固定连接有冷气管403，冷气管403远离涡流管401的一端与环形槽302内壁固定连接，环形框304侧壁通过多个喷气管405与圆环303外侧壁固定连接。
进一步的，多个喷气管405管口正对混凝土表面设置，使得冷气可以直接喷在混凝土上，进而加快对混凝土的降温。
涡流管401远离冷气管403的侧壁固定连接有热气管504，热气管504远离涡流管401的一端与固定框503内顶部固定连接，热气管504管口朝多个扇叶505倾斜方向设置，使得热气通过热气管504进入固定框503内时，多个扇叶505上可以产生较大的切向力，进而带动多个扇叶505快速转动。
试验箱1内转动连接有带动混凝土转动的驱动机构6，驱动机构6包括套筒601、滑槽602、滑块603、滑杆604、主动轮605和从动轮606，试验箱1内壁转动连接有套筒601，套筒601内壁开设有两个滑槽602，两个滑槽602内壁滑动连接有两个滑块603，两个滑块603侧壁共同固定连接有滑杆604，滑杆604远离套筒601的一端与环形框304侧壁固定连接，双向丝杠203侧壁固定连接有主动轮605，套筒601侧壁固定连接有从动轮606，主动轮605通过同步带与从动轮606连接。
需要说明的是，主动轮605的直径远大于从动轮606的直径，使得主动轮605在转动时可以带动从动轮606快速转动，进而带动夹紧后的混凝土快速转动，增加对混凝土的检测试验效果。
试验箱1内固定连接有对混凝土进行挤压的挤压机构7，挤压机构7包括液压油缸701和压板702，试验箱1内顶部固定连接有液压油缸701，液压油缸701活动端固定连接压板702。
本发明中，打开箱门，将混凝土放在两个环形框304内，随后转动多个螺栓306带动多个弧形板305相互靠近，进而位于两个环形框304内的多个弧形板305对混凝土进行夹紧，随后关闭箱门；
通过进气管402向涡流管401内通入高压气体，使得涡流管401内分别产生热气和冷气，进而涡流管401产生的冷气通过冷气管403进入环形槽302内，然后冷气通过喷气管405均匀的喷在混凝土表面，可以对混凝土上进行均匀快速的冷却，并且涡流管401产生的热气通过热气管504进入固定框503内，使得多个扇叶505上产生较大的切向力，进而带动多个扇叶505快速转动，进而多个扇叶505通过转轴带动多个叶轮502快速转动，同时对固定连接在储液腔506内的雾化板507内通电，使得雾化板507高频震动对盐水溶液进行震动，使得盐水溶液雾化，进而盐雾通过通孔508流出，并且在多个叶轮502快速转动时，此时盐雾快速扩散至试验箱1内，使得混凝土上均匀的被盐溶液浸泡；
在混凝土内的温度和湿度均达到试验要求时，此时驱动电机204转动，进而带动双向丝杠203转动，使得螺纹连接在双向丝杠203侧壁的两个竖板202相互远离，进而两个竖板202通过两个圆环303带动两个环形框304相互远离，进而对夹紧后的混凝土进行拉伸，同时双向丝杠203转动带动与其侧壁固定连接的主动轮605转动，进而主动轮605通过同步带带动从动轮606转动，进而带动套筒601转动，同时环形框304在移动时使得滑杆604带动滑块603在滑槽602内壁滑动，进而在环形框304移动过程中，套筒601转动可以使得滑杆604带动环形框304转动，进而带动混凝土转动，增加对混凝土的拉伸检测程度；
在对混凝土进行拉伸后检测后，此时调节液压油缸701伸长，进而带动压板702下移，使得压板702对混凝土进行挤压，进而对混凝土的抗形变能力进行检测。
参照图6，一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验系统，包括主控模块，还包括如权利要求1至7任一的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，主控模块上分别耦合连接有温控模块、湿度检测模块、声波探测模块、数据储存模块和数据导出模块，温控模块用于对试验箱1内的温度进行控制，湿度检测模块用于对试验箱1内的湿度进行控制，声波探测模块用于对混凝土的性能进行探测，数据储存模块用于对探测的数据进行储存，数据导出模块用于对储存的数据进行导出，电磁阀404通过温控模块与外界电源耦合连接，雾化板507通过湿度检测模块与外界电源耦合连接。
本发明中，在冷气进入试验箱1内使得试验箱1内温度较低时，此时温控模块可以调节电磁阀404内通入电流的大小，使得电磁阀404的开口孔径变小，使得电磁阀404内单位时间进入的冷气量减少，进而对试验箱1内的温度进行调节，使得试验箱1内的温度符合试验要求，同时在盐雾不断进入试验箱1内使得试验箱1内的湿度较高时，此时湿度检测模块对雾化板507内断电，使得雾化板507停止产生盐雾，进而叶轮502转动时不再对试验箱1内泵入盐雾，进而对试验箱1内的湿度进行控制，使得在混凝土试验时，可以保证混凝土所处的试验环境符合试验要求，随后在对混凝土进行旋转拉伸和挤压后，启动声波探测模块，进而通过声波可以对混凝土内部的情况进行探测收集，并在数据储存模块内进行数据显示收集，便于对混凝土内的试验结果进行查看分析。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，包括试验箱(1)和加湿机构(5)，所述加湿机构(5)包括圆形槽(501)、叶轮(502)、固定框(503)、扇叶(505)、储液腔(506)、雾化板(507)、通孔(508)和进液管(509)，所述试验箱(1)内壁上方开设有两个圆形槽(501)，两个所述圆形槽(501)内壁分别通过转轴转动连接有多个叶轮(502)，所述试验箱(1)侧壁固定连接有两个固定框(503)，所述转轴远离叶轮(502)的一端贯穿固定框(503)侧壁并延伸至其内部，所述转轴位于固定框(503)的侧壁固定连接有多个扇叶(505)，所述试验箱(1)内壁开设有两个储液腔(506)，两个所述储液腔(506)内设有盐水溶液，两个所述储液腔(506)内壁上方分别固定连接有雾化板(507)，所述储液腔(506)内顶部通过通孔(508)与圆形槽(501)内底部连通，所述储液腔(506)内壁上方固定连接有进液管(509)。
2.根据权利要求1所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，所述试验箱(1)内设有对混凝土进行拉伸的拉伸机构(2)，所述拉伸机构(2)包括凹槽(201)、竖板(202)、双向丝杠(203)和电机(204)，所述试验箱(1)内底部开设有两个凹槽(201)，两个所述凹槽(201)内壁转动连接有双向丝杠(203)，所述双向丝杠(203)侧壁螺纹连接有两个竖板(202)，所述试验箱(1)侧壁固定连接有电机(204)，所述电机(204)活动端与双向丝杠(203)一端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，两个所述竖板(202)分别设有对混凝土进行夹紧的夹紧机构(3)，所述夹紧机构(3)包括圆孔(301)、环形槽(302)、圆环(303)、环形框(304)、弧形板(305)和螺栓(306)，两个所述竖板(202)侧壁分别开设有圆孔(301)，所述圆孔(301)内壁开设有环形槽(302)，所述环形槽(302)内壁密封转动连接有圆环(303)，所述圆环(303)内侧壁固定连接有环形框(304)，所述环形框(304)内壁螺纹连接有两个螺栓(306)，两个所述螺栓(306)相互靠近的一端分别转动连接有弧形板(305)。
4.根据权利要求3所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，所述试验箱(1)上固定连接有对混凝土进行冷却的冷却机构(4)，所述冷却机构(4)包括涡流管(401)、进气管(402)、冷气管(403)和电磁阀(404)，所述试验箱(1)上端固定连接有涡流管(401)，所述涡流管(401)内顶部固定连接有进气管(402)，所述涡流管(401)侧壁固定连接有冷气管(403)，所述冷气管(403)远离涡流管(401)的一端与环形槽(302)内壁固定连接，所述环形框(304)侧壁通过多个喷气管(405)与圆环(303)外侧壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，所述涡流管(401)远离冷气管(403)的侧壁固定连接有热气管(504)，所述热气管(504)远离涡流管(401)的一端与固定框(503)内顶部固定连接，所述热气管(504)管口朝多个扇叶(505)倾斜方向设置。
6.根据权利要求3所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，所述试验箱(1)内转动连接有带动混凝土转动的驱动机构(6)，所述驱动机构(6)包括套筒(601)、滑槽(602)、滑块(603)、滑杆(604)、主动轮(605)和从动轮(606)，所述试验箱(1)内壁转动连接有套筒(601)，所述套筒(601)内壁开设有两个滑槽(602)，两个所述滑槽(602)内壁滑动连接有两个滑块(603)，两个所述滑块(603)侧壁共同固定连接有滑杆(604)，所述滑杆(604)远离套筒(601)的一端与环形框(304)侧壁固定连接，所述双向丝杠(203)侧壁固定连接有主动轮(605)，所述套筒(601)侧壁固定连接有从动轮(606)，所述主动轮(605)通过同步带与从动轮(606)连接。
7.根据权利要求1所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，其特征在于，所述试验箱(1)内固定连接有对混凝土进行挤压的挤压机构(7)，所述挤压机构(7)包括液压油缸(701)和压板(702)，所述试验箱(1)内顶部固定连接有液压油缸(701)，所述液压油缸(701)活动端固定连接压板(702)。
8.一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验系统，包括主控模块，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一所述的一种钢纤维橡胶混凝土抗冻试验装置，所述主控模块上分别耦合连接有温控模块、湿度检测模块、声波探测模块、数据储存模块和数据导出模块，所述温控模块用于对试验箱(1)内的温度进行控制，所述湿度检测模块用于对试验箱(1)内的湿度进行控制，所述声波探测模块用于对混凝土的性能进行探测，所述数据储存模块用于对探测的数据进行储存，所述数据导出模块用于对储存的数据进行导出，所述电磁阀(404)通过温控模块与外界电源耦合连接，所述雾化板(507)通过湿度检测模块与外界电源耦合连接。
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