RU2571307C1 - Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation - Google Patents
Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571307C1 RU2571307C1 RU2014136215/28A RU2014136215A RU2571307C1 RU 2571307 C1 RU2571307 C1 RU 2571307C1 RU 2014136215/28 A RU2014136215/28 A RU 2014136215/28A RU 2014136215 A RU2014136215 A RU 2014136215A RU 2571307 C1 RU2571307 C1 RU 2571307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- long
- term strength
- concrete
- load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к определению градиента изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций.The invention relates to the field of construction, in particular to determining the gradient of the change in the long-term strength of concrete in time operated under load in an aggressive environment of concrete and reinforced concrete structures.
Извесен способ экспериментального определения физико-механических параметров нагруженного и поврежденного коррозией бетона [см. Хмиль Р., Вашкевич Р., Иваниця Ю., Блихарский Я. Методика определения деформаций усадки и ползучести поврежденного коррозией бетона. //Библиотека электронных ресурсов: библиотека Украины им. В.И.Вернадского (Нащонально! б1блютеки Украши 1 меш В.1.Вернадського), Наукова перюдика Украши (журнали та зб1рники наукових праць) [Электронный ресурс] /- Режим доступа: http://www.nbuv.gov.ua/portal/]. Эти исследования посвящены определению деформативности бетона и установлению зависимостей влияния коррозии на их напряженное состояние с учетом ползучести и усадки-набухания в среде серной кислоты. Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определять время от начала приложения заданного уровня силового нагружения и средового воздействия до исчерпания несущей способности образца, а также изменение длительной прочности бетона во времени при различных уровнях силового нагружения и одновременного средового воздействия, т.к. при определении суммарных деформаций бетона во времени используется принцип суперпозиции, который справедлив лишь при низких уровнях нагружения бетона. Недостатком предлагаемой установки является то, что процесс приложения нагрузки и коррозионного воздействия разделен по операциям: сначала после закрепления в проектном положении испытываемого образца при нахождении установки в вертикальном положении прикладывается заданное силовое воздействие, а потом установка переводится в горизонтальное положение для осуществления приложения коррозионного воздействия жидкой агрессивной среды, что усложняет процесс проведения экспериментального исследования, в результате чего возникают погрешности в результатах, появляется необходимость в жестком контроле проведения эксперимента на каждом этапе.A method for the experimental determination of the physicomechanical parameters of loaded and corroded concrete [see Khmil R., Vashkevich R., Ivanitsya Yu., Blikharsky Ya. Method for determining shrinkage and creep deformations of concrete damaged by corrosion. // Library of electronic resources: library of Ukraine named after V.I. Vernadsky (Publicly! B1 bluesboks of Ukrashi 1 mesh B.1.Vernadskogo), Naukova peryudika Ukrashi (magazines and magazines of science prats) [Electronic resource] / - Access mode: http://www.nbuv.gov.ua/ portal /]. These studies are devoted to determining the deformability of concrete and establishing the dependences of the effect of corrosion on their stress state, taking into account creep and shrinkage-swelling in sulfuric acid. The disadvantage of this method is that it does not allow to determine the time from the beginning of the application of a given level of power loading and environmental exposure to the exhaustion of the bearing capacity of the sample, as well as the change in the long-term strength of concrete in time at different levels of power loading and simultaneous environmental exposure, because when determining the total deformation of concrete over time, the principle of superposition is used, which is valid only at low levels of concrete loading. The disadvantage of the proposed installation is that the process of applying the load and the corrosive effect is divided into operations: first, after the test sample is fixed in the design position when the installation is in the vertical position, the specified force is applied, and then the installation is moved to the horizontal position to effect the application of corrosive liquid aggressive environment, which complicates the process of conducting an experimental study, resulting in eshnosti in the results, there is a need for strict control of the experiment at each stage.
Наиболее близким решением к заявленному изобретению является способ экспериментального определения градиента длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона (патент РФ №2473878, кл. G01N 3/08, G01N 17/00) посредством специального устройства, позволяющего осуществлять одновременное силовое нагружение и коррозионное воздействие на образец, не изменяя его положения в пространстве. Поставленная задача в известном изобретении решается испытанием опытного образца бетонной призмы с помощью устройства, которое позволяет прикладывать расчетное сжимающее усилие на образец, помещенный в жидкую среду заданной агрессивности, сохраняя образец в вертикальном положении. Недостатком известного способа является то, что он не позволяет напрямую экспериментально определить градиент изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона при заданном постоянном уровне напряжения в бетоне, что является важным для сопоставительной оценки со стандартными испытаниями на длительную прочность нагруженного бетона. Кроме того, устройство для осуществления известного способа работоспособно в ограниченном диапазоне относительно небольших нагрузок, что не позволяет испытывать призмы нестандартных размеров.The closest solution to the claimed invention is a method of experimental determination of the gradient of long-term strength of loaded and corroding concrete (RF patent No. 2473878, class G01N 3/08, G01N 17/00) by means of a special device that allows for simultaneous force loading and corrosive attack on the sample, without changing its position in space. The problem in the known invention is solved by testing a prototype of a concrete prism using a device that allows you to apply the calculated compressive force to a sample placed in a liquid medium of a given aggressiveness, keeping the sample in a vertical position. A disadvantage of the known method is that it does not directly determine experimentally the gradient of changes in the long-term strength of loaded and corroding concrete at a given constant level of stress in concrete, which is important for a comparative assessment with standard tests for long-term strength of loaded concrete. In addition, the device for implementing the known method is operable in a limited range of relatively small loads, which does not allow testing prisms of non-standard sizes.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа экспериментального определения градиента изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона и устройства для осуществления этого способа без недостатков, присущих известному техническому решению.The technical task of the present invention is to provide a method for experimental determination of the gradient of changes in the long-term strength of loaded and corroding concrete and a device for implementing this method without the disadvantages inherent in the known technical solution.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе экспериментального определения градиента изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона отслеживается разница между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, осуществляется контроль нагрузки на образец и своевременное ее снижение таким образом, что напряжения в сечении образца остаются постоянными до начала разрушения образца. Экспериментальное определение градиента изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца выполняется с использованием устройства, состоящего из резервуара, заполненного агрессивным раствором, рамы силовой установки, подвижной и неподвижной траверс с цилиндрическими шарнирами для реализации сосредоточенного нагружения на железобетонный образец, в качестве нагрузочного устройства использована рычажная система с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце.The problem is achieved by the fact that in the proposed method for experimental determination of the gradient of changes in the long-term strength of loaded and corroding concrete, the difference between deformations obtained as a result of testing the sample for simultaneous force loading and exposure to an aggressive environment and pre-calibrated data obtained by tests for long-term strength of samples in under conditions of only force loading, the load on the sample is controlled and its timely reduction t Thus, the stresses in the cross section of the sample remain constant until the fracture of the sample begins. The experimental determination of the gradient of changes in the long-term strength of loaded and corroding concrete at a given constant value of stress in the cross-section of the sample is performed using a device consisting of a reservoir filled with aggressive solution, a power plant frame, movable and fixed traverse with cylindrical joints for realizing concentrated loading on a reinforced concrete sample, as a loading device, a lever system is used with the use of water as a load a filling tank equipped with a branch pipe with a valve, the operation of which is regulated by changing the indicators of strain gauges on the sample.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на Фиг. 1 изображен общий вид установки и разрез 1-1 горизонтальной плоскостью, на Фиг. 2 изображены узлы А и Б установки.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the installation and a section 1-1 by a horizontal plane, FIG. 2 shows the nodes A and B of the installation.
Устройство для экспериментального определения изменения параметров длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона (Фиг. 1) состоит из образца - бетонной призмы 1, которая устанавливается в емкость 2 в специальной жесткой металлической раме 3 нижней плоскостью на неподвижную основу 4, оснащенную центрирующим устройством 5 и шарнирно-реечными направляющими 6 в специальные ограничители-фиксаторы 7 (Фиг. 1, Узел Б на Фиг. 2). Рама имеет подвижную траверсу 8, также оснащенную центрирующим устройством 5, обеспечивающим центральное приложение нагрузки за счет использования верхних пластин подвижной траверсы 8 с вертикальными ограничителями по торцам пластин и шарнирно-реечные направляющие 6, обеспечивающие вертикальное скольжение торцов пластин без перекосов (Фиг. 1, узел А на Фиг. 2). Верхняя плоскость образца упирается в нижнюю часть подвижной траверсы 8, также снабженной ограничителями-фиксаторами 7 и передающей усилие сжатия от расположенного выше нагрузочного рычага 9 через пружину кольцевого типа 10 со встроенным индикатором 11 на образец. Нижняя часть конструкции рамы с закрепленной бетонной призмой 1 находится в емкости 2, заполненной агрессивным раствором 12 до заданного уровня. На испытываемом образце закрепляются микроиндикаторы на металлических стяжках 13 тензометрического прибора 14, и измерительная часть прибора выводится вверх за уровень агрессивного раствора. Нагрузочный рычаг 9 с одной стороны имеет жесткое закрепление, находящееся на расстоянии l1 от оси рамы. С другой стороны на расстоянии l2 от оси рамы к нагрузочному рычагу 9 подвешен резервуар с водой 15, имеющий отводную трубку 16 с вентилем 17, связанным с измерительной частью тензометрического прибора 14 с использованием прибора 18, позволяющего отслеживать разницу между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения.A device for experimental determination of changes in the long-term strength parameters of loaded and corroding concrete (Fig. 1) consists of a sample -
Работа устройства, реализующего предлагаемый способ, происходит следующим образом. Бетонная призма 1 устанавливается в емкость 2 в специальной жесткой металлической раме 3 нижней плоскостью на неподвижную основу 4 в специальные ограничители-фиксаторы 7 (Фиг. 1, Узел Б на Фиг. 2). Производится центрирование призмы для обеспечения центрального приложения осевой силы на образец в процессе нагружения с помощью центрирующих нижнего и верхнего устройств 5 и шарнирно-реечных направляющих 6. После установки призмы и ее центрирования в проектном положении с использованием рычажной системы 9 через верхнюю пластину подвижной траверсы 8 на пружину кольцевого типа 10 прикладывается заданное расчетное усилие, контролируемое встроенным индикатором 11. Усилие сжатия пружины передается на бетонную призму 1 через нижнюю пластину подвижной траверсы 8 и далее через центрирующее устройство 5 (Фиг.1, узел А на Фиг. 2). Емкость 2 заполняется агрессивным раствором 12. Для измерения деформаций сжатия образца в условиях силового и средового нагружения бетонная призма 1 с четырех сторон оснащается микроиндикаторами на металлических стяжках 13 тензометрического прибора 14, измерительная часть которых выводится вверх за уровень агрессивного раствора. Нагруженную фиксированной нагрузкой и средовым воздействием заданной величины бетонную призму 1 выдерживают во времени до разрушения. По мере того как происходит процесс коррозии бетона, сечение бетонной призмы 1 уменьшается, приводя тем самым к увеличению деформаций и соответственно возрастанию значения напряжений в сечении образца. Изменение деформаций фиксируется измерительной частью тензометрического прибора 14, прибором 18 производится сопоставление значения деформаций бетонной призмы 1, полученного в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, с заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения. Регистрация прибором 18 разницы в деформациях бетонной призмы 1 приводит к временному открытию вентиля 17 отводной трубки 16. Уменьшение объема воды в резервуаре 15 приводит к уменьшению нагрузки на нагрузочный рычаг 9 и на образец бетонной призмы 1 соответственно. Когда отслеживаемая прибором 18 разница между деформациями, полученными в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, достигает значения «0», происходит закрытие вентиля 17 отводной трубки 16. Это позволяет поддерживать постоянный уровень напряжений в сечении образца. Использование рычажной системы с значительным плечом рычага l2/l1>10 позволяет испытывать образцы большого сечения.The device that implements the proposed method is as follows. Concrete
Предлагаемое изобретение позволяет напрямую экспериментально определить градиент изменения длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона при заданном постоянном уровне напряжения в бетоне, что является важным для сопоставительной оценки со стандартными испытаниями на длительную прочность нагруженного бетона. В свою очередь, главным отличием устройства является то, что нагружение образца производится рычажной системой с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце. Благодаря такой схеме установки появляется возможность управлять нагрузкой на образец в процессе проведения эксперимента, отслеживая разницу между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения. Использование рычажной системы со значительным плечом рычага l2/l1>10 позволяет испытывать образцы большого сечения.The present invention allows to directly experimentally determine the gradient of changes in the long-term strength of loaded and corroding concrete at a given constant level of stress in concrete, which is important for a comparative assessment with standard tests for long-term strength of loaded concrete. In turn, the main difference of the device is that the loading of the sample is carried out by a lever system using water as a load, filling the tank equipped with a branch pipe with a valve, the operation of which is regulated by changing the indicators of strain gauges on the sample. Thanks to such a setup scheme, it becomes possible to control the load on the sample during the experiment, tracking the difference between the strains obtained as a result of testing the sample for simultaneous force loading and the action of an aggressive environment, and pre-calibrated data obtained by tests on the long-term strength of samples under conditions of only force loading . The use of a lever system with a significant lever arm l 2 / l 1 > 10 allows you to test samples of large cross-section.
Заявленное изобретение позволит экспериментально определять градиент изменения длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца с использованием более усовершенствованной по сравнению с прототипом модели испытательного стенда.The claimed invention will allow us to experimentally determine the gradient of the change in long-term strength over time from the beginning of the application of the load and the corrosive effects of the medium to the destruction of the prototype of the loaded and corroding concrete at a given constant voltage value in the cross section of the sample using a more advanced test bench model compared to the prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014136215/28A RU2571307C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014136215/28A RU2571307C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571307C1 true RU2571307C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014136215/28A RU2571307C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571307C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172664U1 (en) * | 2017-02-28 | 2017-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" | INSTALLATION FOR STUDYING CORROSION RESISTANCE OF CEMENT STONE AND CONCRETE |
CN106980014A (en) * | 2017-04-27 | 2017-07-25 | 河海大学 | Simulate concrete for hydraulic structure corrosion deterioration test device and method under high hydraulic gradient |
CN109060554A (en) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 深圳大学 | A kind of test device of Reinforced Concrete Model beam anti-bending strength |
CN112378780A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-19 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | Three-point/four-point bending fatigue testing method and device for composite material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU164694A1 (en) * | ||||
JP4754382B2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-08-24 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Method for estimating strength characteristics of reinforcing bars in existing structures |
RU2473878C2 (en) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Method for experimental determination of long-term strength gradient of loaded and corroding concrete and device for its realisation |
UA79904U (en) * | 2012-09-18 | 2013-05-13 | Харьковский Национальный Автомобильно-Дорожный Университет | Method for determination of corrosion stability of asphalt concrete |
-
2014
- 2014-09-08 RU RU2014136215/28A patent/RU2571307C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU164694A1 (en) * | ||||
JP4754382B2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-08-24 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Method for estimating strength characteristics of reinforcing bars in existing structures |
RU2473878C2 (en) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Method for experimental determination of long-term strength gradient of loaded and corroding concrete and device for its realisation |
UA79904U (en) * | 2012-09-18 | 2013-05-13 | Харьковский Национальный Автомобильно-Дорожный Университет | Method for determination of corrosion stability of asphalt concrete |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172664U1 (en) * | 2017-02-28 | 2017-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" | INSTALLATION FOR STUDYING CORROSION RESISTANCE OF CEMENT STONE AND CONCRETE |
CN106980014A (en) * | 2017-04-27 | 2017-07-25 | 河海大学 | Simulate concrete for hydraulic structure corrosion deterioration test device and method under high hydraulic gradient |
CN106980014B (en) * | 2017-04-27 | 2017-12-12 | 河海大学 | Simulate concrete for hydraulic structure corrosion deterioration test device and method under high hydraulic gradient |
CN109060554A (en) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 深圳大学 | A kind of test device of Reinforced Concrete Model beam anti-bending strength |
CN109060554B (en) * | 2018-08-23 | 2023-11-14 | 深圳大学 | Testing device for bending resistance of reinforced concrete model beam |
CN112378780A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-19 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | Three-point/four-point bending fatigue testing method and device for composite material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2571307C1 (en) | Method of experimental detection of gradient of variation of long-term strength of loaded and corroded concrete and device for its realisation | |
Limongelli et al. | Damage detection in a post tensioned concrete beam–Experimental investigation | |
KR101170898B1 (en) | Displacement measure device | |
CN102519871B (en) | Method and device for measuring bonding strength between reinforcing steel and concrete under action of pre-stress | |
Tsangouri et al. | Detecting the Activation of a Self‐Healing Mechanism in Concrete by Acoustic Emission and Digital Image Correlation | |
CN102628774B (en) | Tension stress loading and deformation measuring device and method for measuring deformation amount of concrete test piece under tension stress | |
CN102636394B (en) | Compressive stress loading and deformation measurement device and measurement method for deformation of test piece under compressive stress | |
CN109406340A (en) | Hammer the device and method of prepressing type test cartridge connection structure compactness of grouting | |
CN103163023B (en) | Method and device for testing environmental fracture toughness of petroleum pipe | |
CN105865819B (en) | A kind of monolithic beam load test method | |
CN110031312B (en) | In-situ testing method for mechanical property of rusted prestressed tendon | |
CN106596287B (en) | The lateral loading device of tool-type masonry anti-reflecting bending strength test | |
CN109060555A (en) | A kind of concrete creep test device and analysis method based on four-point bending load | |
CN107462478A (en) | A kind of concurrent mechanics properties testing system and method | |
CN103940626A (en) | Method for evaluating remaining service life of orthotropic steel deck slab on active service after fatigue cracking | |
CN103604701A (en) | Device and method for detecting concrete compressive strength of in-service electric pole | |
RU2473878C2 (en) | Method for experimental determination of long-term strength gradient of loaded and corroding concrete and device for its realisation | |
CN107843206A (en) | A kind of bridge pier curvature displacement test device and method of testing | |
Maurin et al. | OFDR distributed strain measurements for SHM of hydrostatic stressed structures: an application to high pressure hydrogen storage type IV composite vessels-H2E project | |
JP2005315611A (en) | Horizontal load testing method of pile | |
RU138372U1 (en) | AUTOMATED STAND FOR TESTING MODELS OF REINFORCED CONCRETE SHELLS AND PLATES | |
CN112097964B (en) | Device and method for detecting prestress of threaded steel bar based on magnetic flux test | |
CN203869950U (en) | Device for testing changes of mechanical properties of epoxy resin in filling type anchorage device | |
RU2530470C2 (en) | Testing method of constructions and device for its implementation | |
Visalakshi et al. | Detection and quantification of corrosion using electro-mechanical impedance (EMI) technique |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160909 |