[发明专利]钢筋-混凝土粘结试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置

说明书

[技术领域]

本发明涉及钢筋混凝土腐蚀试验的加载装置，尤其涉及一种钢筋-混凝土粘 结试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置。

[背景技术]

承载负荷是钢筋混凝土结构的主要使命和固有特性，负荷大小和形式会将 对钢筋混凝土的力学性能产生不同的影响，造成钢筋混凝土的应力腐蚀。钢筋- 混凝土的界面粘结特性是钢筋-混凝土两种材料工作的前提，也是钢筋混凝土这 种组合材料及结构发挥最佳性能的保障。应力腐蚀会直接影响钢筋-混凝土的界 面粘结性能，导致钢筋混凝土结构长期使用性能的改变。再者，由于早期人们 对钢筋混凝土结构的耐久性认识不清、重视不够，钢筋混凝土结构所处的恶劣 环境对钢筋混凝土的各项力学性能也会产生影响，形成对钢筋混凝土的环境腐 蚀；环境腐蚀成为钢筋-混凝土粘结性能退化另一个重要的诱因。为准确地分析 钢筋混凝土结构在应力与环境同步腐蚀后的力学性能，了解应力与环境腐蚀的 耦合作用对钢筋-混凝土界面粘结特性的影响至关重要，需使用相应的腐蚀装 置。目前，人们设计了各种应力腐蚀的装置，市场上所见的应力腐蚀装置采用 了弹簧结构、机械传动系统、液压控制系统或配重对试件施加拉力或压力，通 过仪器测得持续加载过程中钢筋混凝土构件的有关参数。但这些装置并非针对 钢筋-混凝土粘结构件，且大多未涉及与环境腐蚀的耦合作用，并存在如下缺点：

现有腐蚀装置需要改装以实现对钢筋-混凝土粘结界面施加应力腐蚀。

弹簧或机械传动系统经过长时间的拉伸或压缩，会出现应力松弛，负荷逐 渐减小，影响加载精度，给试验结果的分析带来较大困难。

混凝土徐变所引起的构件变形，进一步增加弹簧或机械传动系统的加载装 置的应力松弛。

液压系统的应力腐蚀装置需要设计相应的控制系统，设计复杂、成本高。

专利号为200810066321.6的发明专利公开了一种混凝土试样在应力作用下 腐蚀试验的加载设备，包括机架、有刻度的上横梁、下横梁、加载砝码、传力 杆、上加力锟和下加力锟，所述上横梁的一端同机架一侧铰接，另一端悬挂加 载砝码，中间有沿上横梁纵向滑动的上滑块；所述的混凝土试样置于上加力锟 和下加力锟之间，传力杆的下部通过上加力锟传力于混凝土试样，下加力锟由 机架的底座支承，所述的下横梁位于上横梁的下面，其一端与同机架另一侧铰 链连接，所述的上滑块压在下横梁的上部，下横梁压在传力杆的上部。该发明 可以克服弹簧施力的应力松弛问题，但这种加载设备在使用中存在以下缺点：1) 不能用于对钢筋-混凝土粘结试件施加应力腐蚀；且2)采用两个加力锟来施加 应力，需要采用两个标尺，施力的大小不直观，应力计算比较麻烦，同时下横 梁需要设置标尺，刚度较低，无法对试件施加较大的应力；3)施力装置采用普 通的铰接方式，施力的精度较低。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种施力读数直观、便于对试件施加较大 应力、施力精度较高的钢筋-混凝土粘结试样在应力作用下腐蚀试验的加载装 置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种钢筋-混凝土粘结 试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置，包括机架、加载机构、试样夹具、加 力杠杆和连杆，加载机构是以计量杠杆为主体的称重杠杆机构，加力杠杆布置 在计量杠杆的下方，加力杠杆通过加力杠杆的支点刀承组与机架铰接；连杆的 上端与计量杠杆的重点刀承连接，下端通过加力杠杆力臂刀承组与加力杠杆的 端部铰接；试样夹具通过加力杠杆的重点刀承组与加力杠杆铰接。

以上所述的加载装置，称重杠杆机构包括秤架、增砣、砣挂、游砣和所述 的计量杠杆，秤架固定在机架的上部，计量杠杆通过计量杠杆支点刀承组与秤 架铰接，砣挂通过砣挂刀承组悬挂在计量杠杆长力臂的端部；通过增减增砣和 调整游砣的位置改变加载量的大小。

以上所述的加载装置，所述连杆为长度可调节连杆。

以上所述的加载装置，机架上部包括上横梁，加力杠杆的支点刀承固定在 上横梁下方，加力杠杆的支点刀固定在加力杠杆上。

以上所述的加载装置，机架底座包括下横梁，试样夹具包括连接头、压板 和复数根拉力螺杆，压板的中部包括钢筋孔，压板的周边包括复数个螺杆孔； 混凝土试样的混凝土块布置在压板的下方，混凝土试样钢筋向上穿过压板中部 的钢筋孔，与连接头连接，连接头与加力杠杆的重点刀承连接；下横梁包括复 数个螺杆孔，拉力螺杆穿过下横梁的螺杆孔和压板的螺杆孔，将压板固定在下 横梁上方。