钢绞线在张拉状态下的腐蚀槽装置的制作方法

本实用新型涉及一种钢绞线耐久性实验装置，具体涉及一种预应力钢绞线在张拉状态下的腐蚀槽装置。

背景技术：

由于目前我国存在有大量预应力混凝土桥梁，且预应力混凝土桥梁对耐久性因素更为敏感，因此需要更加合理的装置设计方案配合实验来研究预应力混凝土原材料耐久性问题。目前在预应力混凝土结构耐久性实验中，需要研究结构构件处于受力状态下的氯盐侵蚀、碳化等因素影响规律，这就需要研究预应力钢绞线在氯离子或者其他具有腐蚀性的、对桥梁结构耐久性有所影响的液体浸泡下的腐蚀规律。目前对预应力混凝土结构耐久性研究中，没有对预应力钢绞线在张拉状态下腐蚀实验的专门装置，不利于研究的顺利进行。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种钢绞线在张拉状态下的腐蚀槽装置，用以进行钢绞线在张拉状态下的腐蚀实验。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种钢绞线在张拉状态下的腐蚀槽装置，包括方钢框架，所述的方钢框架为矩形结构，方钢框架由两对相互平行的方钢拼接而成；所述的方钢框架的内部可拆卸地设置有腐蚀槽，所述的方钢框架上开设有一对第一通孔，所述的腐蚀槽上开设有一对第二通孔，第一通孔、第二通孔同轴设置；所述的方钢框架的两端可拆卸地设置有用于固定钢绞线的锚具，且在方钢框架的一端安装有拉力传感器。

进一步地，所述的构成方钢框架的两对方钢中，其中一对方钢较长而另一对较短，所述的第一通孔开设在较短的一对方钢上。

进一步地，所述的一对较长的方钢之间设置有一个以上的条形钢片。

进一步地，所述的方钢框架的外部喷油防腐漆层。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：

1.本实用新型可以直接定量确定钢绞线的张拉应力水平，并且在保证预应力损失不大的情况下，进行实验，满足要求；

2.利用本实用新型可以观察钢绞线腐蚀情况如何，并进行随时记录；

3.本实用新型中的腐蚀液体挥发后还可以继续添加，较为方便；

4.本实用新型在腐蚀槽装置的钢材上喷涂了防腐漆，在确保其承载力的同时，保证了装置的循环利用。

附图说明

图1为本实用新型的整体正视结构示意图，图2为图1的侧视图，图3为图1的俯视图；

图4为方钢框架的正视图，图5为图4的侧视图，图6为图4的俯视图；

图7为腐蚀槽的正视图，图8为图7的侧视图，图9为图7的俯视图；

图中标号代表：1—方钢框架，2—腐蚀槽，3—条形钢片，4—拉力传感器，5—锚具，6—钢绞线，7—第一通孔，8—第二通孔。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1至图9所示，本实用新型公开了一种钢绞线在张拉状态下的腐蚀槽装置，包括方钢框架1，所述的方钢框架1为矩形结构，方钢框架1由两对相互平行的方钢拼接而成，具体地，其中一对方钢较长而另一对较短。加工时，将方钢裁成两短、两长共四节，并将每一段方钢的端面加工成45°斜面，然后将四节方钢焊接成方钢框架1，这样在方钢框架1内部就形成了一个矩形的空间。采用方钢制作的目的是，方钢取材方便，价格低廉，最重要的是，在后续的实验中，需要对钢绞线6进行拉伸，这时候方钢框架1需要承受较大的压力，而方钢具有较强的抗压能力，不易变形，能满足实验要求。另外，在这一对较长的方钢之间设置有一个以上的条形钢片3，条形钢片3在本实施例中设置两个，位于较长的这一对方钢的三分点处。条形钢片3起到对腐蚀槽2的支撑作用，当腐蚀槽2放入到方钢框架1内部后，条形钢片3支撑在腐蚀槽2的底部，这样在移动装置时，腐蚀槽2位置不会发生变动。

所述的方钢框架1的内部可拆卸地设置有腐蚀槽2，本方案中腐蚀槽2为矩形槽，采用PVC材质制成，具有抗腐蚀的特性。实验过程中，腐蚀槽2中装有腐蚀性液体，这里的腐蚀性液体主要是酸性、碱性液体，是为了模拟在自然状态下钢绞线6的腐蚀条件，具体的腐蚀液体根据实际的实验要求进行配置，然后在实验时注入到腐蚀槽2中。

所述的方钢框架1上开设有一对第一通孔7，所述的腐蚀槽2上开设有一对第二通孔8，第一通孔7、第二通孔8同轴设置；第一通孔7、第二通孔8的作用是用于穿过被测试的钢绞线6，使钢绞线6的部分能穿过腐蚀槽2内部，并浸没在腐蚀液体中。本方案中，第一通孔7开设在较短的一对方钢上，位于这一对方钢的中心位置。实验前，在钢绞线6设置好之后，应先利用石蜡等材料对第一通孔7、第二通孔8上穿过钢绞线6部分的圆周进行密封，使得腐蚀槽2中的腐蚀液体不能通过通孔逸出。所述的方钢框架1的两端可拆卸地设置有用于固定钢绞线6的锚具5，锚具5的作用是，当钢绞线6保持实验需要的张拉状态以后，对钢绞线6的两端进行固定，锚具5与钢绞线6紧紧固结，并支撑在方钢框架1的端部，可以保持钢绞线6处于张来状态；在方钢框架1的一端安装有拉力传感器4，拉力传感器4的作用是测量钢绞线6在受拉状态下的拉力值，以在实验要求的拉力值时对钢绞线6利用锚具5进行固定。本方案中，方钢框架1的外部喷有防腐漆层，可避免装置在环境中受到腐蚀，在确保装置承载力的同时，使装置能够循环利用。

实验原理：

钢绞线6在预拉力条件下产生的集中力作用在方钢框架1上，方钢框架1结构为三次超静定结构，上下两边承受集中压力。利用结构力学中力法解析这个三次超静定结构，画出结构的弯矩图，并得出控制截面短边中点的弯矩值，利用材料力学的应力计算公式来验算结构控制截面的强度，并保证整个框架有足够的刚度。选择的锚具5要有良好的锚固性能，拉力传感器4要有良好的时间稳定性，以减少预应力损失；利用拉力传感器4监视张拉力在腐蚀实验钢绞线6拉力状态下的稳定性。

利用本装置进行实验的过程如下：

1.将待测试的钢绞线6穿过其中一个锚具5(锚固端)并固紧，然后依次穿过方钢框架1前端的第一通孔7、腐蚀槽2上的一对第二通孔8、方钢框架1后端的第一通孔7、拉力传感器4、锚具5(张拉端)，两个锚具5外侧伸出的钢绞线6长度应保证锚固长度和张拉工作长度；

2.将装置各组件摆放到合理位置后，采用油压张拉千斤顶对钢绞线6进行张拉，采用拉力传感器4测量钢绞线6的张拉力，观察连接拉力传感器4的显示屏数值，保证钢绞线6张拉完成并卸载后能达到所需要的应力水平；在张拉到指定拉力值时用张拉端的锚具5进行锚固；

3.用石蜡密封钢绞线6穿过腐蚀槽2上第二通孔8处的间隙；

4.将腐蚀液体注入腐蚀槽2中，并浸没钢绞线6，使钢绞线6在设定的张拉应力状态下进行腐蚀。腐蚀达到要求的时间后松弛锚具5，取下钢绞线6，可对其进行进一步物理、力学实验。此时就可以研究在所需应力水平状态下，钢绞线6在氯离子或者其他具有腐蚀性的、对桥梁结构耐久性有所影响的液体浸泡下的腐蚀规律。