CN206671087U - 基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，包括混凝土试件、高温环境箱、固定安装在高温环境箱中心处的劈拉盒、安装有位移采集单元的加载单元，加载单元穿过高温环境箱伸入劈拉盒上部；高温环境箱内设有若干加热体；劈拉盒为一面开口的方体结构，盒体内包括设置于底面中部的下部劈拉条、设置于上部的传力单元、设于传力单元下表面的上部劈拉条、分别设于两侧面的固定单元及设于侧面的温度检测单元；混凝土试件上、下表面的中部分别与上部劈拉条、下部劈拉条贴合，两侧面与固定单元的表面贴合。本实用新型将高温环境模拟箱与混凝土劈拉盒试验装置相结合，实现混凝土试件高温作用后直接进行单轴劈拉试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混凝土材料力学性能试验机，特别是涉及一种基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置。
背景技术
目前，混凝土材料在实际工程应用中往往受到负载应力的作用，其中混凝土材料在高温受热环境下的受力试验研究较为丰富，但是关于混凝土劈拉性能，特别是动态劈拉性能的研究较少，所对应的试验研究装置更是寥寥无几。现有应用较多的混凝土高温劈拉试验装置的升温系统和加载系统往往是分离的，不能进行严格意义上的高温中混凝土劈拉性能试验，只能进行高温后混凝土劈拉性能试验和近似的高温中混凝土劈拉性能试验。实际应用中发现，上述两种劈拉性能试验，所得的混凝土高温中劈拉试验结果与高温中混凝土实际的劈拉性能均有较大差异。
因此亟需提供一种新型的混凝土劈拉试验装置能够同时考虑高温环境和劈拉耦合作用下，混凝土材料的劈拉性能，且不受加载框架所限以及传统劈拉条的不便性，来解决上述问题。
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基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，能够实现混凝土试件进行高温作用的同时也能进行单轴劈拉试验。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，包括混凝土试件、高温环境箱、固定安装在高温环境箱中心处的劈拉盒、安装有位移采集单元的加载单元，加载单元穿过高温环境箱伸入劈拉盒上部；
高温环境箱内设有若干加热体；
劈拉盒为一面开口的方体结构，盒体内包括设置于底面中部的下部劈拉条、设置于上部的传力单元、设于传力单元下表面的上部劈拉条、分别设于两侧面的固定单元及设于侧面的温度检测单元；
混凝土试件上、下表面的中部分别与上部劈拉条、下部劈拉条贴合，两侧面与固定单元的表面贴合。
在本实用新型一个较佳实施例中，高温环境箱的上面设置有加载天窗，侧面设置有舱门，加载天窗与舱门均与箱体铰接。加载单元即穿过加载天窗伸入劈拉盒上部，对混凝土试件进行施加压力。舱门的设置便于将混凝土试件水平推放至劈拉盒内部。
进一步的，加热体为碳硅棒，均布在高温环境箱的内表面。通过调控碳硅棒的温度，来改变高温环境箱的内部温度，其数量可根据高温环境箱的大小及试验需要的温度标准来确定。
在本实用新型一个较佳实施例中，传力单元的两端穿过劈拉盒两侧面的凹槽，使其在劈拉盒上具有一定的位移空间，传力单元的底面设置有卡槽，上部劈拉条固定在卡槽内。
进一步的，传力单元为一平板，使加载单元施加的压力能够均匀传输至上部劈拉条上。
在本实用新型一个较佳实施例中，固定单元包括穿过劈拉盒侧面螺纹孔的螺纹杆、固定在螺纹杆顶端的固定钢板，螺纹杆与固定钢板呈T字型。通过旋转螺纹杆能够使固定钢板慢慢与混凝土试件贴合，从而将混凝土试件稳定在劈拉盒中。
在本实用新型一个较佳实施例中，加载单元为一竖向传力柱，竖向传力柱采用液压千斤顶。
进一步的，位移采集单元为位移计，安装在加载单元侧面的底部，用于采集及测量混凝土试件在高温环境下的劈拉变形量。
在本实用新型一个较佳实施例中，温度检测单元为温敏电阻，用于检测高温环境箱的内部温度。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，将高温环境模拟箱与混凝土劈拉盒试验装置相结合，利用高温模拟箱对混凝土试件进行高温作用试验后，在不搬运混凝土试件的情况下直接进行在高温环境中的混凝土轴向劈拉试验，实现混凝土试件进行高温作用的同时也能进行单轴劈拉试验。
附图说明
图1是本实用新型基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置一较佳实施例的剖面结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是所述基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置另一较佳实施例的剖面结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、混凝土试件，2、高温环境箱，21、加载天窗，22、舱门，23、加热体，3、劈拉盒，31、传力单元，32、上部劈拉条，33、下部劈拉条，34、固定单元，341、螺纹杆，342、固定钢板，35、温度检测单元，4、加载单元，5、位移采集单元。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：
一种基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，包括混凝土试件1、高温环境箱2、劈拉盒3、加载单元4、位移采集单元5。
高温环境箱2的上面设置有加载天窗21，侧面设置有舱门22，加载天窗21与舱门22均与箱体铰接。加载单元4即穿过加载天窗21伸入劈拉盒3上部，对混凝土试件1进行施加压力。舱门22的设置便于将混凝土试件1水平推放至劈拉盒3内部。高温环境箱2内设有若干加热体23，加热体23均布在高温环境箱2的内表面，优选的，加热体23为碳硅棒，通过调控碳硅棒的温度，来改变高温环境箱2的内部温度，其数量可根据高温环境箱2的大小及试验需要的温度标准来确定。如图1所示，在高温环境箱2的顶面设有六根碳硅棒，侧面设有两根碳硅棒；在另一实施例中，如图3所示，在高温环境箱2的顶面设有八根碳硅棒。
劈拉盒3为一面开口的方体结构，固定安装在高温环境箱2中心处。盒体内包括设置于底面中部的下部劈拉条33、设置于上部的传力单元31、设于传力单元31下表面的上部劈拉条32、分别设于两侧面的固定单元34及设于侧面的温度检测单元35，盒体的两侧面分别开有一凹槽和螺纹孔(图中未示出)。传力单元31的两端穿过劈拉盒3两侧面的凹槽，使其在劈拉盒3上具有一定的位移空间，传力单元31的底面设置有卡槽(图中未示出)，上部劈拉条33固定在卡槽内。优选的，传力单元31为一平板，使加载单元4施加的压力能够均匀传输至上部劈拉条32上。固定单元34包括穿过劈拉盒3侧面螺纹孔的螺纹杆341、固定在螺纹杆341顶端的固定钢板342，螺纹杆341与固定钢板342呈T字型，通过旋转螺纹杆341能够使固定钢板342慢慢与混凝土试件1贴合，从而将混凝土试件1稳定在劈拉盒3中。上部劈拉条32、下部劈拉条33分别与混凝土试件1上、下表面的中部贴合。温度检测单元35焊接在劈拉盒3的侧面，位于传力单元31的下部，采用温敏电阻，用于检测高温环境箱2的内部温度。
加载单元4为一竖向传力柱，竖向传力柱可采用液压千斤顶。位移采集单元5安装在加载单元4侧面的底部，优选的，位移采集单元5为位移计，用于采集及测量混凝土试件1在高温环境下的劈拉变形量。
下面具体描述所述基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置的试验方法。
首先，实验前，先将需要实验的混凝土试样进行加工，依据实验需要加工成标准立方体试件，确认该混凝土试件1无破损、裂痕，并确保试件上下两面平整，无明显破损痕迹。
然后，打开高温环境箱2舱门22，将混凝土试件1推放至劈拉盒3底部对中摆放至下部劈拉条33中部，调节螺纹杆341长度，使固定钢板342慢慢贴近混凝土试件1表面，将混凝土试件1稳定在劈拉盒3中。将上部劈拉条32沿着传力单元31底面的卡槽放置在混凝土试件1的上部。
其次，将高温环境箱2内的加热体23与外部终端控制台连接，打开终端控制台的温度调节开关，通过终端控制台调控碳硅棒温度及监控高温环境箱2内部温度，以此改变高温环境箱2温度，利用温敏电阻检测高温环境箱2的内部温度，当高温环境箱2温度达到试验所需温度时，将终端控制台的温度调节系统的模式由控制模式改为保温模式，按试验要求保持预定时间。
再次，当高温环境箱2所模拟的高温环境达到所需时间后，打开高温环境箱2中部的加载天窗21，调整竖向传力柱高度，当竖向传力柱即将接触上部劈拉条32时对混凝土试件1进行劈拉加载试验，此时高温环境箱2温度不变。通过位移采集单元5将混凝土试件1的变形位移输出至终端控制台。
最后，试验结束后，升高竖向传力柱，关闭终端控制台的温度调节系统，当温敏电阻显示高温环境箱2内部温度变为室温后，打开高温环境箱2舱门22，松开螺纹杆341将混凝土试件1取出，清理残渣，并将仪器归位。
本实用新型结构简单，将高温环境模拟箱与混凝土劈拉盒试验装置相结合，利用高温模拟箱对混凝土试件进行高温作用试验后，在不搬运混凝土试件的情况下直接进行在高温环境中的混凝土轴向劈拉试验，实现混凝土试件进行高温作用的同时也能进行单轴劈拉试验。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，包括混凝土试件，其特征在于，还包括高温环境箱、固定安装在高温环境箱中心处的劈拉盒、安装有位移采集单元的加载单元，加载单元穿过高温环境箱伸入劈拉盒上部；
高温环境箱内设有若干加热体；
劈拉盒为一面开口的方体结构，盒体内包括设置于底面中部的下部劈拉条、设置于上部的传力单元、设于传力单元下表面的上部劈拉条、分别设于两侧面的固定单元及设于侧面的温度检测单元；
混凝土试件上、下表面的中部分别与上部劈拉条、下部劈拉条贴合，两侧面与固定单元的表面贴合。
2.根据权利要求1所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，高温环境箱的上面设置有加载天窗，侧面设置有舱门，加载天窗与舱门均与箱体铰接。
3.根据权利要求1或2所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，加热体为碳硅棒，均布在高温环境箱的内表面。
4.根据权利要求1所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，传力单元的两端穿过劈拉盒两侧面的凹槽，底面设置有卡槽，上部劈拉条固定在卡槽内。
5.根据权利要求1或4所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，传力单元为一平板。
6.根据权利要求1所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，固定单元包括穿过劈拉盒侧面螺纹孔的螺纹杆、固定在螺纹杆顶端的固定钢板，螺纹杆与固定钢板呈T字型。
7.根据权利要求1所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，加载单元为一竖向传力柱，竖向传力柱采用液压千斤顶。
8.根据权利要求1或7所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，位移采集单元为位移计，安装在加载单元侧面的底部。
9.根据权利要求1所述的基于高温环境下的混凝土劈拉试验装置，其特征在于，温度检测单元为温敏电阻。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108254247A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-06 | 中国水利水电科学研究院 | 一种不同养护条件下单轴混凝土约束的设备与方法 |
| CN108776101A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-09 | 河海大学 | 一种考虑劈拉应力的混凝土接触溶蚀试验装置 |
| CN111426553A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-07-17 | 合肥东凯新型建材有限公司 | 一种混凝土材料高温劈拉实验装置 |
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| CN108254247B (zh) * | 2017-12-21 | 2020-05-12 | 中国水利水电科学研究院 | 一种不同养护条件下单轴混凝土约束的设备与方法 |
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