[发明专利]一种持续三轴加载并测混凝土吸水特性的试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种持续三轴加载并测混凝土吸水特性的试验装置及试验方法，包括三轴加载系统、试件应变检测系统、试件吸水量实时测量系统和钢架结构；三轴加载系统包括轴向加载部分和围压加载部分，通过错位夹持的方法，将混凝土试件夹持在系统内部；通过安装在配重盘正下方升降台上的激光位移计来测量混凝土试件的应变；通过注水管和平衡管的一端分别与穿过加载板小孔的两根小钢管相连接，注水管另一端依次分别装有储水器、流量管、微量气体流量计，平衡管另一端与外界联系，构成试件吸水量实时测量系统，将水倒入储水器时混凝土试件为吸水过程，将水从储水器内抽出后，通入干燥气体为混凝土试件干燥过程。

技术领域

本发明涉及混凝土材料耐久检测技术领域，具体涉及一种持续三轴加载并测试件吸水特性的试验装置及试验方法。

背景技术

荷载和水的入侵是混凝土劣化的两个关键因素，目前有大量的试验研究混凝土试件在荷载或持续荷载情况下的强度劣化，也有研究混凝土在不同含水率或干湿循环下的强度劣化情况。在实际情况中，混凝土劣化不仅仅由单个因素所导致的，大部分情况下都是受多种环境耦合作用所影响，利用控制变量的方法虽然能够分析影响因素的主次，但多因素的耦合作用并不是单个因素影响的简单叠加。

为满足探究多因素耦合作用下混凝土试件劣化的规律与机理，提供一种持续三轴加载并测混凝土吸水特性的试验装置及试验方法，主要针对在三轴持续荷载作用下，探究混凝土试件劣化的规律与机理。

发明内容

本发明的目的是为了解决，现有的测试系统难以实现混凝土持续三轴加载、干湿循环和吸水过程的耦合作用，以及无法对试件的吸水量进行实时的计量问题，为此本发明提供一种持续三轴加载并测试件吸水特性的试验装置及试验方法。

本发明的一种三轴持续加载并测试件吸水特性的试验装置，包括三轴加载系统、试件应变检测系统、试件吸水量实时测量系统和钢架结构。

进一步的，所述三轴加载系统其加载方式借鉴RRTS-Ⅱ型岩石流变扰动效应试验仪的加载方式，试件夹持方式借鉴目前真三轴试件夹持方式采用错位夹持方法；具体包括轴向加载部分和围压加载部分，轴向加载部分包括配重盘、传动链条、传动转盘、传动齿轮、传动齿条、轴向加载小油缸、轴向加载大油缸、钢板、液压泵以及Y型油管；围压加载部分包括配重盘、传动链条、传动转盘、传动齿轮、传功齿条、围压加载小油缸、围压加载盒、液压泵以及Y型油管；轴向加载部分和围压加载部分都是采用同一种扩力机构，即所述液压泵通过Y型油管向小油缸和轴向加载大油缸或围压加载盒内传输液压油，使得混凝土试件受到一定的预荷载；在所述配重盘上加配重块，将重力通过所述传动链条向所述传动转盘传递，再从所述传动装盘传递到所述传动齿轮，以达到第一级扩力目的；所述传动齿轮再将力传递到所述传动齿条，所述传动齿条将力传递到所述小油缸，所述小油缸再通过Y型油管将力传递到所述轴向荷载大油缸或围压荷载盒，以此达到第二级扩力目的；所述液压泵将液压油输送到小液压缸的目的在于可以通过这两级的扩力机械装置，保证在混凝土试件产生应变后，及时将液压油补入轴向荷载大油缸或围压加载盒以达到三轴持续荷载对混凝土试件作用的目的。

进一步的，所述围压加载盒，包括环形油缸、加载杆和加载板；所述环形油缸内壁环向均匀分布四个同等直径的小孔，且每个小孔都装有油封；所述加载杆呈T型，由光轴和钢板铰接组成，其光轴一端插入所述环形油缸内侧小孔，钢板一端与所述加载板滑动连接；所述加载板为中间有凹槽的钢板，其一侧与所述加载杆滑动连接，另一与混凝土试件直接接触，四块加载板中有两块加载板在相应的位置开有小孔，用以连接试件吸水量实时测量系统。

进一步的，所述试件应变检测系统包括激光位移计、升降台、支座；所述升降台呈T型，其上端平面用以放置激光位移计，下端具有螺纹结构与支座连接，用以调节激光位移计的高程。

进一步的，所述混凝土试件，为空心方形混凝土试件，对应的两侧各有一根小钢管用以连接混凝土试件的空心处与外界。