[发明专利]混凝土暴露试验加载装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种试验装置及方法，具体地说是混凝土的试验装置及方法。

背景技术

实际工程中混凝土的劣化失效通常是多重破坏因素耦合作用的结果，而且在研究混凝土耐久性问题上多数研究者喜欢采用特定的实验设备模拟某一特定的环境进行快速试验来研究问题，而根据单一因素作用来模拟试验环境的方法研究分析混凝土耐久性问题难以准确反应工程实际。因此，设计一种真实暴露环境-应力状态下的多因素耦合试验装置和试验方法，对研究多因素耦合作用下混凝土性能的退化规律破坏机理及防护措施具有十分重要的意义。

目前国内外已经有关于压应力及多因素耦合作用下混凝土暴露试验加载装置类似的设计，并有对于该技术研究和分析的文献报道；如国内常用的应力加载装置由两根立柱、一底板、一上压板、若干滚轴、弹簧及螺母组成，与现在混凝土试件表面画线以定滚轴位置，测定弹簧刚度，通过调整弹簧形变控制应力大小。但该装置在实验过程中会因弹簧锈蚀导致应力松弛，难以施加恒定应力，若定期调整，步骤繁琐。我国专利CN 2906592Y公布了一种传感器法应力加载装置，它通过应力传感器采集荷载和控制弹簧形变对混凝土试件施加应力，但制作成本较高，且传感器存在受侵蚀溶液腐蚀的危险。我国专利CN 101979990A公布了一种可以一个加载器对应多个夹具的自定位可拆卸式混凝土耐久性试验应力加载装置，降低了成本，但其实验过程中仍需定期调整螺母以保持应力恒定而并没有完全克服拉杆材料应力松弛的问题。东南大学陈树东的博士论文及我国专利CN 2906593Y提出了几个利用杠杆原理设计的加载装置，通过调整配重物对混凝土试件施加恒定应力，具有无应力松弛、经济性好、操作简单等优点，但加载效率比较低。例如：在施加50％弯曲应力加载40mm×40mm×160mm的试件时，杠杆长度需要0.6米，这样占用了大量的实验空间，而且在进行长时间的暴露试验中杠杆也会发生蠕变而改变力矩，从而影响试验精度。

发明内容

本发明的目的在于提供便于操作并适于在同时受压及多因素耦合作用的混凝土暴露试验加载装置及试验方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明混凝土暴露试验加载装置，其特征是：包括支架、水池、支护梁、加载器、混凝土试件、滚轴，支架包括横梁、立柱，水池设置在支架立柱的下方，水池底部设置金属板，支护梁安装在支架的横梁里，加载器安装在支护梁上，每个加载器下端均连接一组混凝土试件，每组混凝土试件包括三个混凝土试件，混凝土试件置于水池内，混凝土试件之间安装滚轴，混凝土试件与金属板之间也安装滚轴。

本发明混凝土暴露试验方法，采用混凝土暴露试验加载装置，其特征是：按四点弯曲试验规范在混凝土试件的相应受力处画上记号，将三个混凝土试件交错叠放于一水池内的金属板上，在所有做记号处放置金属滚轴，之后将加载器通过下端金属压板放置于混凝土试件最上端的两根金属滚轴上，加载器上端的金属杆穿过支护梁上的圆孔，调整混凝土试件与圆孔的相对位置以保证金属杆处于竖直状态，在加载器的托盘内放置相应的压重物直到混凝土试件受弯应力达到其实验设计值，之后对水池内充水或定期使用支架横梁下表面设有的喷灌带给试件喷水或腐蚀液，以变换实验条件进行暴露试验。

本发明还可以包括：

1、所述的加载器包括压重物、托盘、杆、压板，压重物置于托盘上，杆连接托盘和压板，压板连接混凝土试件，压板与混凝土试件之间安装滚轴。

2、所述的横梁下表面设置喷灌带。

本发明的优势在于：本发明结构简单、操作方便，可以模拟实际工程中应力、化学侵蚀、碳化、干湿循环或冻融循环共同作用于混凝土构件的真实工况。且本发明解决了由于长期暴露试验中夹具拉杆或杠杆因为材料的松弛或蠕变导致的试验精度的损失问题，从而使实验室测得的数据更具有工程参考价值。

附图说明

图1为本发明的混凝土暴露试验加载装置的外观透视图；

图2为本发明的混凝土暴露试验加载装置中加载器及混凝土试件的外观透视图；

图3为本发明的混凝土暴露试验加载装置中混凝土试件、金属滚轴、金属板及加载器间相互摆放位置的详图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明混凝土暴露试验加载装置由支架1，水池2，支护梁3，加载器4，混凝土试件5五个部分组成。下面对本发明各个部件的连接方式及其作用阐述如下：