CN206479526U - 一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，装置由带有试件架、排水阀和支撑腿的罐体，带有压力表、进水阀、排气阀和密封圈的顶盖组成。该罐体外壁装有半导体制冷器，既可以对罐体内的液体加热也可降温。顶盖上的进水阀连接一高压注水装置，为罐体内液体加压。顶盖上连有搅拌单元，可对罐体内液体搅拌，模拟液体的流动。本实用新型装置具有操作简单、组装拆卸方便等优点，可有效模拟多种深度、温度以及不同溶液介质下的深水环境，做到水温、水压、流速可控，用以研究深水环境下水泥基材料的性能。

Description

一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，属于工程建筑技术领域。

背景技术

随着海洋战略进程的加快，水泥基材料作为目前运用最为广泛的建筑材料，在其中扮演愈来愈重要的角色。而石油勘探平台以及海洋大坝等深海工程是一个新兴的前沿学科领域，缺乏实际工程经验和相应设计规范。为此，迫切需要对水泥基材料在深水压力环境下的各项性能进行深入的研究。

现有的技术侧重于对深水压力下水泥基材料渗透、氯离子扩散等问题的研究，缺乏对深水环境下水泥基材料水下强度变化规律、带损伤水泥基材料深水环境下力学性能变化规律、温度加速模拟深水环境下水泥基材料耐久性等问题的研究。因此，研究开发出水泥基材料性能深水环境影响模拟装置具有非常重要的实用价值。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，为进一步研究深水环境下水泥基材料的相关性能提供基础。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，包括带有试件架、排水阀、罐体支撑腿的罐体，带有排气阀、压力表、密封圈的顶盖；罐体支撑腿焊接于罐体底部，排水阀设置于罐体底部，试件架设置于罐体内部，排气阀、压力表设置于顶盖上，密封圈设置于顶盖与罐体的连接处；还包括加压单元、温控单元和搅拌单元；其中，加压单元包括进水阀、高压注水装置，进水阀设置于顶盖上，高压注水装置与进水阀连接；温控单元包括半导体制冷器、保温棉、温控仪，半导体制冷器设置于罐体外壁，并外接温控仪，保温棉包裹罐体外壁；搅拌单元包括电动机、减速器、搅拌轴、轴封、支架和桨叶，支架上支承电动机和减速器，且电动机与减速器连接，搅拌轴的上端与减速器连接，下端与桨叶连接，且搅拌轴和桨叶伸进罐体内部，支架与顶盖衔接处有轴封密封。

作为本实用新型的一种优选方案，所述顶盖上还设置有两个顶盖把手，分别对称焊接于顶盖表面两侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述顶盖通过法兰和螺栓与罐体密封盖合。

作为本实用新型的一种优选方案，所述排水阀设置于罐体底部且延伸出来弯向一侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述罐体的切面为U形。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型整套装置组装拆卸简单，操作方便，水压、流动可控，使用半导体制冷器即可制冷也能加热，实现了装置的半自动化。

2、本实用新型通过改变溶液介质可分别模拟淡水和海水环境下水泥基材料的不同工况。

3、本实用新型用途广泛，不同的使用方法可研究水泥基材料的各项性能，如通过改变温度可加速模拟深水环境下水泥基材料的耐久性等问题的研究。

附图说明

图1是本实用新型水泥基材料性能深水环境影响模拟装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置中顶盖的俯视示意图。

图3是本实用新型装置中搅拌单元的示意图。

其中，1-罐体，2-顶盖，3-法兰，4-排气阀，5-进水阀，6-压力表，7-顶盖把手，8-密封圈，9-试件，10-试件架，11-螺栓，12-排水阀，13-罐体支撑腿，14-高压注水装置，15-半导体制冷器，16-保温棉，17-温控仪，18-电动机，19-减速器，20-搅拌轴，21-轴封，22-支架，23-桨叶。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1、图2、图3所示，一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，包括罐体1、顶盖2以及加压单元、温控单元和搅拌单元。罐体1包括法兰3、支撑腿13、试件架10和排水阀12。顶盖2包括法兰3、排气阀4、压力表6、顶盖把手7和密封圈8。加压单元包括进水阀5和高压注水装置14，一般为高压水泵。温控单元包括半导体制冷器15、温控仪17和保温棉16。搅拌单元包括电动机18、减速器19、搅拌轴20、轴封21、支架22和桨叶23。排气阀4、进水阀5以及压力表6置于顶盖上，顶盖把手7焊接在顶盖2的两侧。罐体支撑腿13焊接在罐体1的下方，用于支撑罐体。排水阀12置于罐体1的底部并延伸出来弯向一侧，以保证排水时的安全性。试件架10搁置在罐体1内部的焊接板上，试验所用试件9放置在试件架10上。顶盖2通过法兰3、螺栓11和密封圈8密封地盖合在罐体1上，且顶盖2的进水阀5提供进水和水压，排气阀4用于排出罐体内的空气。半导体制冷器15紧贴罐体1外壁并外接温控仪17。搅拌单元焊接在顶盖2上，桨叶23和搅拌轴20伸进罐体1内部，用支架22支承电动机18和减速器19，以轴封21来隔绝外部大气压和罐体内压力液体。罐体1和顶盖2通过端口外侧延伸出的法兰3和螺栓11连接，以密封圈8保持密闭性。

使用本实用新型模拟深水环境影响水泥基材料性能时，主要分为以下几个步骤：

1、浇筑试验试件9，拆模后养护到规定龄期；

2、打开顶盖2，将试件9置于试件架10上。通过顶盖把手7将顶盖2安放在罐体1上，调整好密封圈8，拧紧螺栓11。安装调试好压力表6、进水阀5和排气阀4；

3、关闭排水阀12，打开排气阀4和进水阀5，通过进水阀5向装置内注水，空气从排气阀4排出。空气排尽后关闭排气阀4，通过高压注水装置14向设备内加压，当压力表数值达到预定值后关闭进水阀5及高压注水装置14；

4、启动半导体制冷器15对罐体1进行制冷，当达到设定温度时温控仪17发出信号自动切断半导体制冷器15。当温度回升，高于设定温度时，温控仪17触发半导体制冷器15，进行制冷。若需要对罐体水进行加热则需要给半导体制冷器提供反向电压；

5、启动电动机18和减速器19，调整和控制桨叶23的转速来模拟水流动的情况；

6、试件9在深水压力环境下养护到规定龄期后打开排水阀5，排尽装置内溶液。打开排气阀4，松开螺栓11，打开顶盖2，取出试件9。对试件进行力学强度测试以进一步研究水泥基材料的相关性能。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，其特征在于，包括带有试件架、排水阀、罐体支撑腿的罐体，带有排气阀、压力表、密封圈的顶盖；罐体支撑腿焊接于罐体底部，排水阀设置于罐体底部，试件架设置于罐体内部，排气阀、压力表设置于顶盖上，密封圈设置于顶盖与罐体的连接处；还包括加压单元、温控单元和搅拌单元；其中，加压单元包括进水阀、高压注水装置，进水阀设置于顶盖上，高压注水装置与进水阀连接；温控单元包括半导体制冷器、保温棉、温控仪，半导体制冷器设置于罐体外壁，并外接温控仪，保温棉包裹罐体外壁；搅拌单元包括电动机、减速器、搅拌轴、轴封、支架和桨叶，支架上支承电动机和减速器，且电动机与减速器连接，搅拌轴的上端与减速器连接，下端与桨叶连接，且搅拌轴和桨叶伸进罐体内部，支架与顶盖衔接处有轴封密封。

2.根据权利要求1所述水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，其特征在于，所述顶盖上还设置有两个顶盖把手，分别对称焊接于顶盖表面两侧。

3.根据权利要求1所述水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，其特征在于，所述顶盖通过法兰和螺栓与罐体密封盖合。

4.根据权利要求1所述水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，其特征在于，所述排水阀设置于罐体底部且延伸出来弯向一侧。

5.根据权利要求1所述水泥基材料性能深水环境影响模拟装置，其特征在于，所述罐体的切面为U形。