CN205209870U - 一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置 - Google Patents

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赵铁军
王燕茹
张鹏
李丹
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Abstract

本实用新型涉及一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,包括垫板,垫板包括第一垫板、第二垫板和第三垫板;第一垫板和第二垫板分别设置在混凝土试件的两端,第三垫板设置在第二垫板的外侧,混凝土试件和垫板上均设有通孔,第一垫板和第二垫板之间设有穿过通孔的套管,套管内伸入螺栓杆,螺栓杆在第三垫板的外侧设有螺母,第二垫板和第三垫板之间设有支柱,第二垫板和第三垫板之间的螺栓杆上设有应变片。其能够施加不同压应力及不同压应变,方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下,混凝土的耐久性劣化规律,且效率高,成本低,避免应力松弛,结构简单合理,安装简便。

Description

一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置
技术领域
[0001]本实用新型属于混凝土性能检测技术领域,涉及一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置。
背景技术
[0002]随着社会的进步与发展,混凝土由于其易浇筑成型、适应性强等性能,逐渐成为目前应用最为广泛的建筑材料之一。实际服役过程中,混凝土结构往往是在多因素作用下,因此考虑混凝土结构的耐久性问题,应综合考虑严酷的使用条件、严重的环境污染、不当的使用方法等等。而影响混凝土耐久性因素的主要有外力荷载、冻融循环、有害离子侵蚀以及碳化等。实际情况下的混凝土结构都是在两种或多种因素的同时作用,特别是外部荷载和环境因素的耦合作用,因为多数的混凝土结构都要承受自身荷载和上部荷载,还要暴露在各种环境之下。
[0003]混凝土结构在冻融环境下,在内部冻融膨胀压力反复作用下发生疲劳破坏,造成混凝土表面及内部产生较多且形式各异的裂缝,使混凝土整体性能降低;若同时暴露在外部侵蚀介质耦合作用下,会加速混凝土耐久性劣化,水分以混凝土表面及内部裂缝为通道迅速侵入到混凝土内部,氯离子、硫酸根离子等侵蚀物质也以水分为介质侵入混凝土中,造成混凝土内部钢筋锈蚀和混凝土膨胀破坏等一系列耐久性问题。研究机械荷载和环境作用对混凝土耐久性劣化机理及提出相关防护方法,延长其耐久性能是现在国内外主要研究问题。
[0004]目前预测混凝土使命寿命和对混凝土进行微观分析已经成为最主要的研究方向。因此研究混凝土材料在机械荷载和环境作用耦合作用下耐久性劣化机理,为将来研究预测混凝土使用寿命具有非常重要的意义。公开号为CN2014128895U的专利申请公开了一种混凝土恒定压应力加载装置,该装置具有便于拆卸、换装维护的特点,但该装置使用一次只可以测试一块试块,效率低,造价高,容易出现应力松弛。公告号为CN202814778U的专利公开了一种提供荷载与多因素耦合作用下混凝土试验加载装置。包括压力机、夹具、传感器组件、试件盒,用于模拟实际工程中应力、化学侵蚀、干湿循环或冻融循环等因素共同作用下混凝土结构构件的真实工况,但结构复杂,安装麻烦,传感器造价较高。
[0005]为此,需要一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,能够施加不同压应力及不同压应变,方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下,混凝土的耐久性劣化规律,且效率高,成本低,避免应力松弛,结构简单合理,安装简便。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,能够施加不同压应力及不同压应变,方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下,混凝土的耐久性劣化规律。
[0007]为实现上述目的,本实用新型提供一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,包括垫板,垫板包括第一垫板、第二垫板和第三垫板;第一垫板和第二垫板分别设置在混凝土试件的两端,第三垫板设置在第二垫板的外侧,混凝土试件和垫板上均设有通孔,第一垫板和第二垫板之间设有穿过通孔的套管,套管内伸入螺栓杆,螺栓杆在第三垫板的外侧设有螺母,第二垫板和第三垫板之间设有支柱,第二垫板和第三垫板之间的螺栓杆上设有应变片。
[0008]在以上方案中优选的是,第二垫板、第三垫板和支柱形成加载架。
[0009]还可以优选的是,支柱的数量为三根。
[0010]还可以优选的是,三根支柱在垫板上呈三角形分布。
[0011 ]还可以优选的是,支柱在螺栓杆的外围均匀对称分布。
[0012]还可以优选的是,应变片通过从加载架的孔隙中延伸出来的导线与应变采集器相连接。
[0013]还可以优选的是,应变片的数量为三个。
[0014]还可以优选的是,应变片均匀分布地粘贴在螺栓杆上。
[0015]还可以优选的是,应变采集器与计算机相连接。
[0016]还可以优选的是,通孔设置在混凝土试件和垫板的中心位置处。
[0017]本实用新型提供了一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,能够施加不同压应力及不同压应变,方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下,混凝土的耐久性劣化规律,且效率高,成本低,避免应力松弛,结构简单合理,安装简便;其用于研究混凝土材料在轴向压力荷载作用下,受环境作用(如氯离子,硫酸根等腐蚀性介质)侵蚀、碳化以及冻融循环后,耐久性劣化性能;其适用于研究混凝土材料在不同压应力水平及不同压应变水平作用下耐久性劣化性能的变化规律。
附图说明
[0018]图1是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的结构示意图;
[0019]图2是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的加载架的俯视图;
[0020]图3是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的加载架的左视图;[0021 ]图4是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的加载架的前视图;
[0022]图5是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的螺栓杆的结构示意图;
[0023]图6是本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置的螺母的前视图。
[0024]图中,I为第一垫板,2为第二垫板,3为第三垫板,4为混凝土试件,5为通孔,6为套管,7为螺栓杆,8为螺母,9为支柱,10为应变片。
具体实施方式
[0025]为了更好地理解本实用新型,下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明。但是,显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此,以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0026] 实施例:
[0027] 一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,如图1至图6所示,包括垫板,垫板包括第一垫板1、第二垫板2和第三垫板3;第一垫板I和第二垫板2分别设置在混凝土试件4的两端,第三垫板3设置在第二垫板2的外侧,混凝土试件4和垫板上均设有通孔5,第一垫板I和第二垫板2之间设有穿过通孔5的套管6,套管6内伸入螺栓杆7,螺栓杆7在第三垫板3的外侧设有螺母8,第二垫板2和第三垫板3之间设有支柱9,第二垫板2和第三垫板3之间的螺栓杆7上设有应变片10。
[0028]在上述实施例中,第二垫板2、第三垫板3和支柱9形成加载架。
[0029]在上述实施例中,支柱9的数量为三根。
[0030]在上述实施例中,三根支柱9在垫板上呈三角形分布。
[0031 ]在上述实施例中,支柱9在螺栓杆7的外围均匀对称分布。
[0032]在上述实施例中,应变片10通过从加载架的孔隙中延伸出来的导线与应变采集器相连接。
[0033]在上述实施例中,应变片10的数量为三个。
[0034] 在上述实施例中,应变片10均匀分布地粘贴在螺栓杆7上。
[0035]在上述实施例中,应变采集器与计算机相连接。
[0036] 在上述实施例中,通孔5设置在混凝土试件4和垫板的中心位置处。
[0037]本实用新型的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其在轴向压力荷载作用下,能够施加不同压应力及不同压应变,方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下,混凝土的耐久性劣化规律。其还可以设置扳手。其套管6可以设为PVC管。其第一垫板I和第二垫板2可以采用钢板。其PVC管用来在混凝土试件4内部预留一个通孔,方便后期螺栓杆7穿过。加载架可以由两块钢板,即第二垫板2和第三垫板3,以及三根支柱9焊接在一起,钢板中间留有通孔5,用于后期穿过螺栓杆7。三根支柱9在钢板上呈三角形分布,以稳定受压。螺栓杆7由钢材制成,一端用一个螺母8焊接在一起,另外一端留有长50mm螺纹,用于固定螺母8。应变片10粘贴在加载架里面的螺栓杆7上,一根螺栓杆7上面均布粘贴三个应变片10,将应变片10的导线通过加载架中间的孔洞11延伸出来与应变采集器连接,之后与电子计算机连接读取钢筋应变值,通过钢筋应变值便可知道施加在混凝土试件上应力的大小。其具体过程为,制作试验专用的混凝土试件,然后在普通混凝土模具两端各放置一块中间留有通孔5的塑料薄板。将PVC管通过塑料薄板固定在混凝土模具中间,便可制成试验专用的混凝土试件4。将螺栓杆7穿过混凝土试件4。在混凝土试件4上方放置加载架,在加载架内部的螺栓杆7上粘贴应变片10,焊接导线延伸至采集器。通过电子计算机读取螺栓杆7的应变值。应变片10连接之后,用扳手拧紧螺母8,此时螺栓杆7受拉,通过读取应变片10的应变值来确定钢筋应变的大小,以此来确定施加在钢筋上的拉力的大小,如此便可确定施加在混凝土试件上的应力值。待加载至所需应力值之后卸载。加载完毕之后就可以进行后期氯离子侵蚀、干湿循环、碳化等试验。在试验进行过程中一直采集钢筋应变值,时时记录钢筋应变大小,一旦小于所需应力值,立即进行补充,便可以防止出现应力松弛。其结构简单,可大量使用,其利用应变片10实时监控钢筋应变大小,以便观察使用螺栓杆7对混凝土试件进行加载时的应力松弛现象,也可以在应力松弛之后,及时将应力补充至要求的应力大小。

Claims (10)

1.一种混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,包括垫板,其特征在于:垫板包括第一垫板(I)、第二垫板(2)和第三垫板(3);第一垫板(I)和第二垫板(2)分别设置在混凝土试件(4)的两端,第三垫板(3)设置在第二垫板(2)的外侧,混凝土试件(4)和垫板上均设有通孔(5),第一垫板(I)和第二垫板(2)之间设有穿过通孔(5)的套管(6),套管(6)内伸入螺栓杆(7),螺栓杆(7)在第三垫板(3)的外侧设有螺母(8),第二垫板(2)和第三垫板(3)之间设有支柱(9),第二垫板(2)和第三垫板(3)之间的螺栓杆(7)上设有应变片(1)。
2.如权利要求1所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:第二垫板(2)、第三垫板(3)和支柱(9)形成加载架。
3.如权利要求2所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:支柱(9)的数量为三根。
4.如权利要求3所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:三根支柱(9)在垫板上呈二角形分布。
5.如权利要求4所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:支柱(9)在螺栓杆(7)的外围均匀对称分布。
6.如权利要求2所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:应变片(10)通过从加载架的孔隙中延伸出来的导线与应变采集器相连接。
7.如权利要求6所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:应变片(10)的数量为三个。
8.如权利要求7所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:应变片(10)均匀分布地粘贴在螺栓杆(7)上。
9.如权利要求6所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:应变采集器与计算机相连接。
10.如权利要求1-9中任一项所述的混凝土耐久性研究用轴压荷载提供装置,其特征在于:通孔(5)设置在混凝土试件(4)和垫板的中心位置处。
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