CN209784067U - 便携式水泥混凝土受压徐变测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式水泥混凝土受压徐变测试装置，主要由稳压支撑系统、加压装置、应力应变测试装置和安全保护套筒组成。其中，通过改进稳压支撑系统结构，采用廉价的千斤顶替代昂贵的伺服液压加载设备，该装置仅需一套千斤顶即可为多套测试设备提供加载服务；而且，通过增设安全保护套筒，可以实现更加安全的条件下同时测试两块试件。总之，本实用新型在同样保障测试数值精确性的条件下，大大降低了设备投入成本，体积更小巧便携，安全可靠，可大大提高科研机构在材料受压徐变领域研究的效率。

Description

便携式水泥混凝土受压徐变测试装置

技术领域

本实用新型属于测试水泥混凝土长期结构安全性与耐久性的试验仪器技术领域，尤其涉及一种便携式水泥混凝土受压徐变测试装置。

背景技术

在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)等道路桥梁及建筑规范中，水泥混凝土徐变是混凝土结构安全性设计的重要指标。验证关键结构混凝土材料的徐变，也是保障构造物长期服役安全性的最直观方法。此外，水泥混凝土的受压徐变特性也是国内外高校及科研机构的研究热点。市售的水泥混凝土受压徐变测试设备主要配置压力伺服的恒压加载，该设备往往需要配置昂贵的加压设备，价格高达数万元。由于徐变测值周期长且有平行试验要求，因此，试验往往需要数台水泥混凝土受压徐变测试设备。昂贵的设备、超长的测试周期影响了高校及科研机构研究进展；同时，设计施工时混凝土徐变测试普及率较低，无法充分发挥受压徐变这一关键指标对混凝土长期服役安全性等评价与控制作用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种经济实用、结构紧凑、安全可行的便携式水泥混凝土受压徐变测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

便携式水泥混凝土受压徐变测试装置，主要由稳压支撑系统、加压装置、应力应变测试装置和安全保护套筒组成；稳压支撑系统主要包括底盘、支撑杆、上垫盘和下垫盘、上压片和下压片、高压弹簧以及顶板；加压装置为千斤顶；应力应变测试装置包括压力环传感器和外贴式正弦应变计；安全保护套筒主要包括保护筒；支撑杆有三根，三根支撑杆固定于底盘和顶板之间并从下至上贯穿下垫盘、下压片、上压片和上垫盘，下压片和上压片配置铰球，下压片下表面通过铰点与下垫盘上表面相接，上压片上表面通过铰点与上支撑固定螺钉相接，压力环传感器穿过上支撑固定螺钉并通过上支撑固定螺母固定于上垫盘几何中心，下垫盘下表面中心设置凹形辅助对中点，三根高压弹簧置于上垫盘与顶板之间并分别由三根支撑杆穿过，下垫盘下由三根支撑杆上的三个下支撑固定螺母固定；千斤顶置于底盘几何中心上，千斤顶的顶推部位对准凹形辅助；保护筒置于上压片和下压片之间，保护筒通过外壁设置的三根连接杆与套在三根支撑杆上的三个滑动套筒连接，滑动套筒通过高度固定螺钉固定在支撑杆上。

针对目前水泥混凝土徐变测试设备存在的问题，发明人设计制作了一种便携式水泥混凝土受压徐变测试装置，主要由稳压支撑系统、加压装置、应力应变测试装置和安全保护套筒组成；稳压支撑系统主要包括底盘、支撑杆、上垫盘和下垫盘、上压片和下压片、高压弹簧以及顶板；加压装置为千斤顶；应力应变测试装置包括压力环传感器和外贴式正弦应变计；安全保护套筒主要包括保护筒。其中，通过改进稳压支撑系统结构，采用廉价的千斤顶替代昂贵的伺服液压加载设备，该装置仅需一套千斤顶即可为多套测试设备提供加载服务；而且，通过增设安全保护套筒，可以实现更加安全的条件下同时测试两块试件。总之，推广应用本实用新型可降低混凝土徐变性能测试设备价格门槛，促进水泥混凝土受压徐变测试在施工、监理、检测、设计、科研机构单位中的普及，充分发挥水泥混凝土耐久性关键指标(受压徐变)在基础设施及建筑结构水泥混凝土长期服役性及安全性评价中的重要作用。而且，在同样保障测试数值精确性的条件下，大大降低了设备投入成本，体积更小巧便携，安全可靠，可大大提高科研机构在材料受压徐变领域研究的效率。

附图说明

图1是本实用新型便携式水泥混凝土受压徐变测试装置的结构示意图。

图2是图1便携式水泥混凝土受压徐变测试装置沿位置A切面的结构示意图。

图3是图1便携式水泥混凝土受压徐变测试装置沿位置B切面的结构示意图。

图4是图1便携式水泥混凝土受压徐变测试装置沿位置C切面的结构示意图。

图5是图1便携式水泥混凝土受压徐变测试装置中压力环传感器的安装结构示意图。

图中：1底盘，2千斤顶，3凹形辅助对中点，4下垫盘，5铰点，6上支撑固定螺母，7外贴式正弦应变计，8混凝土试件，9下压片，10上压片，11支撑杆，12上支撑固定螺钉，13压力环传感器，14上垫盘，15高压弹簧，16顶板，17保护筒，18高度固定螺钉， 19滑动套筒，20连接杆，21下支撑固定螺母。

具体实施方式

一、基本结构

如图1至图5所示，本实用新型的便携式水泥混凝土受压徐变测试装置，主要由稳压支撑系统、加压装置、应力应变测试装置和安全保护套筒组成。其中，

稳压支撑系统主要包括底盘1、支撑杆11、上垫盘14和下垫盘4、上压片10和下压片9、高压弹簧15以及顶板16；底盘为整套稳压支撑系统提供充足的平衡稳定与受荷载支持，因此需要有足够厚度及面积，用于保持设备稳定性及承担设备加压后的应力；支撑杆也作为力的传导与系统支撑的主要构件，支撑杆有三根，三根支撑杆固定于底盘和顶板之间并从下至上贯穿下垫盘、下压片、上压片和上垫盘，下压片和上压片配置铰球实现压片有小角度转动，适应脱模试块的形状误差，更能贴合接触面，提供均匀荷载。下压片下表面通过铰点5与下垫盘上表面相接，上压片上表面通过铰点与上支撑固定螺钉12相接，下垫盘下表面中心设置凹形辅助对中点3，三根高压弹簧置于上垫盘与顶板之间并分别由三根支撑杆穿过，下垫盘下由三根支撑杆上的三个下支撑固定螺母固定；千斤顶顶推到预定压力值时，通过下支撑固定螺母21固定下垫盘的位置高度，使得通过高压弹簧屈服反抗提供长期稳定荷载。

加压装置为千斤顶2，千斤顶置于底盘几何中心上，千斤顶的顶推部位对准凹形辅助对中点，保障千斤顶施加轴向中心力，确保混凝土试件所受荷载为轴心压力。混凝土试件置于下压片和上压片之间，通过顶推施压使得高压弹簧屈服。由千斤顶对准下垫盘中心施加轴向压力，力由下垫盘、下压片、混凝土试件、上压片、上垫盘传递，使得高压弹簧压缩变形提供抗力。通过固定下支撑固定螺母，使得高压弹簧压缩固定，撤去千斤顶后为系统提供恒定轴向力。因此多套测试系统只需一套加压装置。

应力应变测试装置包括压力环传感器和外贴式正弦应变计，压力环传感器可实时测试试件轴心压力；压力环传感器13穿过上支撑固定螺钉并通过上支撑固定螺母6固定于上垫盘几何中心,当千斤顶加载时，可实时测出压力值，确定拧紧固定螺母的时机；同时实时监控高压弹簧因长期受荷疲劳而发生的压力衰减，并及时通过千斤顶补充压力。外贴式正弦应变计7安装在混凝土试件8外侧竖向中心线中点对称表面，可长周期实时监测混凝土在恒压条件下的变形，观测水泥混凝土服役期变形值。

安全保护套筒主要包括保护筒17，保护筒置于上压片和下压片之间，保护筒通过外壁设置的三根连接杆20与套在三根支撑杆上的三个滑动套筒19连接，因此滑动套筒可以沿支撑杆上下滑动实现保护位置的调节，滑动套筒通过高度固定螺钉18固定在支撑杆指定高度上。

二、使用方法

1、混凝土的制备、成型与养护参照国家规范或实验设计要求。

2、将外贴式正弦应变计安装于待测混凝土试件两对侧竖向中心线的中点位置。

3、将混凝土试件安置于上压片与下压片之间，确保下垫盘、下压片、上压片、上垫盘轴线重合以及底盘水平，并用支撑杆上的下支撑固定螺母暂时固定下垫盘位置。

4、安装试件时，同时安装安全保护套筒，保障测试时因操作不规范导致试块在高压条件下弹出造成的潜在危险。当测试单个试件时，固定于试件竖向中部高度位置；两个试件叠加测试时，固定于两试件接触处高度位置。

5、将千斤顶置于底盘几何中心，并将顶推位置与下垫盘辅助对中点重合。

6、采用千斤顶顶推下垫盘，并观测压力环传感器数值，当压力值达到实验设计值时 (规范要求为试件极限轴向压力破坏值的40％)时，固定下支撑固定螺母。

7、观测并记录稳压后不同时期试件应变测值。

8、每天定时观测稳压系统压力变化，若压力下降，采用千斤顶顶推增压，并调整下支撑固定螺母，保障测试期内压力均衡。

Claims (1)

1.一种便携式水泥混凝土受压徐变测试装置，其特征在于主要由稳压支撑系统、加压装置、应力应变测试装置和安全保护套筒组成；所述稳压支撑系统主要包括底盘、支撑杆、上垫盘和下垫盘、上压片和下压片、高压弹簧以及顶板；所述加压装置为千斤顶；所述应力应变测试装置包括压力环传感器和外贴式正弦应变计；所述安全保护套筒主要包括保护筒；所述支撑杆有三根，三根支撑杆固定于底盘和顶板之间并从下至上贯穿下垫盘、下压片、上压片和上垫盘，下压片和上压片配置铰球，下压片下表面通过铰点与下垫盘上表面相接，上压片上表面通过铰点与上支撑固定螺钉相接，压力环传感器穿过上支撑固定螺钉并通过上支撑固定螺母固定于上垫盘几何中心，下垫盘下表面中心设置凹形辅助对中点，三根高压弹簧置于上垫盘与顶板之间并分别由三根支撑杆穿过，下垫盘下由三根支撑杆上的三个下支撑固定螺母固定；所述千斤顶置于底盘几何中心上，千斤顶的顶推部位对准凹形辅助；所述保护筒置于上压片和下压片之间，保护筒通过外壁设置的三根连接杆与套在三根支撑杆上的三个滑动套筒连接，滑动套筒通过高度固定螺钉固定在支撑杆上。