[发明专利]一种超低温环境下钢绞线力学试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种钢绞线力学试验装置及其试验方法。

背景技术

在低温土木工程中，预应力技术在混凝土结构中已有应用。其中，钢绞线作为预应力技术中最重要的构件在低温环境下力学性能变化情况，对整个预应力体系有着至关重要的影响。因此，对所用钢绞线在低温及超低温环境的力学性能进行研究是很有必要的。

目前，国内外学者已提出三种可行方案用于研究钢筋在低温或超低温环境的力学性能：1、将受测钢筋置于低温环境中降温，再在常温下用万能试验机进行力学试验；2、将受测钢筋直接与万能试验机夹具固定。在试验过程中，受测钢筋中部置于低温环境，使其在力学试验时能始终保持目标温度，但靠近万能试验机夹具的钢筋两端仍然处于常温，破坏更易发生在此温度分界处；3、受测钢筋与特制夹具一端以螺纹连接的方式固定，将钢筋完全置于低温箱进行低温试验。

但上述方法都不适用于钢绞线的低温试验，主要问题出现在：前两种方法在试验时部分或整个试样会处于常温，这会出现温度分布不均的情况，导致所测试验数据存在偏差；第三种方法需要对钢筋进行套丝处理，但是很难对钢绞线进行这种处理，所以并不适合。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低温环境下钢绞线力学试验装置及其试验方法，要解决超低温环境下进行钢绞线力学试验的技术问题；并解决保证试验质量和效率的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超低温环境下钢绞线力学试验装置，包括万能试验机和置于万能试验的上下钳口之间的低温箱，所述低温箱的上下两面各有一个相互对应、用于连接受测钢绞线的连接组件穿过的通孔，所述连接组件连接在受测钢绞线的两端且由传力杆、连接自锁件和自锁夹头组成。

所述传力杆的一端由低温箱的通孔穿出、通过万能试验机的钳口固定，另一端与连接自锁件连接，所述连接自锁件中内置有自锁夹头，所述自锁夹头夹持在受测钢绞线的端头。

所述连接自锁件为圆筒状结构，其内腔的上部是设有内螺纹的螺纹段，下部为倒锥形的自锁段，中部为平滑的过渡段。 

所述自锁夹头是由两个对称的夹片组成，两个夹片拼合成倒锥形的夹头卡在自锁连接件的自锁段中，所述自锁夹头与自锁段的接触面为光滑面。

所述夹片的内侧面的中心位置、在竖直方向上开有一道夹持受测钢绞线用的通槽。

所述通槽的横截面为半圆形，通槽与受测钢绞线的接触面为粗糙面。

所述传力杆与连接自锁件通过螺纹连接，传力杆的端头有与连接自锁件的螺纹段配合使用的外螺纹。

所述低温箱包括箱体和箱盖，箱体内部设置有风扇、温度传感器以及排气孔。

一种应用所述的超低温环境下钢绞线力学试验装置的试验方法，具体步骤如下：

步骤一，将两对夹片分别对应拼合为自锁夹头、并放入两个连接自锁件的自锁段中。

步骤二，将受测钢绞线的两端分别穿入两个连接自锁件的自锁段中，并通过自锁夹头夹持固定。

步骤三，将传力杆的一端与连接自锁件的螺纹段连接。

步骤四，将传力杆的另一端由低温箱的上下通孔穿出，并通过万能试验机的钳口固定。

步骤五，盖上低温箱箱盖，启动低温箱，在常温到-190℃范围调节试验温度。

步骤六，待试验温度稳定后，启动万能试验机，进行钢绞线力学试验，并记录试验数据。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明克服了传统钢绞线力学试验中试样温度分布不均匀、结果不精确的缺点，解决了提高试验精准性和便捷性的技术问题。