混凝土表面涂层单面冻融试验装置的制作方法

本发明涉及混凝土表面涂层试验技术领域，具体地说是混凝土表面涂层单面冻融试验装置。

背景技术：

考虑目前尚无对混凝土涂层单面冻融试验装置，而目前实体建筑对抗冻性能要求越来越高，尤其是北方沿海严寒地区，对于实体建筑全新的涂层或者已经运行几十年的工程的涂层抗冻性能检测，目前还没有很好的设备辅助检测。

申请号：201710733142.2，申请日：2017-08-24公开了混凝土冻融试验装置及试验方法，包括试验箱，所述试验箱包括上容纳室和下容纳室；所述隔离板上固定有第三液压缸；所述第三液压缸的伸缩端固定连接有u型槽；所述上容纳室的顶面上设置有下料装置；所述试验箱的顶面固定有调节机构；所述上容纳室的侧壁上固定有第一液压缸、第二液压缸；所述第一液压缸的伸缩端固定有第一挤压块；所述第二液压缸的伸缩端固定有第二挤压块；所述第一挤压块与容纳室的内侧壁之间以及第二挤压块与容纳室的内侧壁之间分别固定有压力测量装置；所述上容纳室内固定有制冷风机；所述试验箱的上部侧壁固定有电气箱。该发明的有益效果是智能化程度较高，操作使用便捷，试验效果较好和试验方法较为简单。

申请号：201310737721.6，申请日：2013-12-28公开了一种混凝土快速冻融与单边冻融一体试验机，包括主箱体；主箱体内设有试件箱、加热装置、制冷装置和水泵；试件箱内可拆装的设有格栅和单边冻融试验箱；试件箱的内壁内至少设有两个高度不等红外线传感器；试件箱内还设有首尾连接成方形的导流管；导流管的内壁上开有多个与导流管相通的出液口；出液口的孔径从靠近到远离进液口的方向依次增大；混凝土快速冻融与单边冻融一体试验机，既能进行混凝土试件的冻融试验，又能进行混凝土试件的单边冻融试验，一台试验机可以做两个试验，大大降低了试验成本；同时，提高试件箱内温度的均匀性，从而避免了多个混凝土试件之间的温度存在差异，使得试验数据更加精准、可靠。

申请号：201210591103.0，申请日：2012-12-29公开了一种混凝土单边冻融试验机，包括试件箱、散热系统、控制柜，以及保温层，保温层设置在试件箱的周壁和下方，保温层内填充有发泡棉，试件箱下方的保温层的中间水平设置有制冷槽；制冷槽一端的底部连接有一输入管，其另一端的侧面连接有输出管，输入管与输出管通过一水泵相连接；散热系统的底部设有电磁阀组，电磁阀组包括并排设置的三个电磁阀；电磁阀组的第一端头与试件箱相连接，其第二端头与制冷槽相连接；通过制冷槽能够对试件箱进行预冷，以降低试件箱的温度，以及通过电磁阀能够给试件箱内补充制冷槽中的冷却水，以平衡试件箱内目标温度与实际温度的偏差，故能够大大提高试件箱内的温度精度。

申请号：201920314763.1，申请日：2019-03-12公开了一种混凝土块冻融仪，其技术方案要点是包括箱体，箱体内设置有试件盒，箱体内设置有位于试件盒外侧的传导液，箱体内腔连通有加热管，加热管上连通有加热保温箱，箱体内腔连通有制冷管，制冷管上连通有制冷保温箱；加热管和制冷管上连通有三通接头，三通接头的另一端连通有双向泵；加热保温箱上连通与箱体内腔连通的加热换气管，加热换气管上连通有加热电磁控制阀；制冷保温箱上连通与箱体内腔连通的制冷换气管，制冷换气管上连通有制冷电磁控制阀。解决了冻融试验机使用时需要对同一部分控温介质进行加热或冷却，能耗较大的问题。

申请号：201910391992.8，申请日：2019-05-13冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，包括测试装置、恒定液压源装置和控制电路，测试装置包括冻融箱、试件箱、千斤顶、活动压板、限位杆、电制冷组和电加热组，混凝土试件置于试件箱中，限位杆对混凝土试件的两侧进行限位，千斤顶设置于冻融箱的上部；试件箱上设置进、出水管，冻融箱上设置冻融液进、出管。本发明的混凝土耐久性试验方法包括：a).制作试件；b).放置试件；c).设备连接；d).施加恒定载荷；e).通入水和冻融液；f).冻融循环控制；g).试验分析。本发明的混凝土耐久性试验装置，可自动实施混凝土试件的冻融循环-荷载协同作用下混凝土耐久性试验，有益效果显著，适于应用推广。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供混凝土表面涂层单面冻融试验装置，可以通过现场取芯，保留表面涂层的混凝土，通过本发明进行冻融循环试验，检测混凝土涂层抗冻性，效果显著，适于应用推广。将现场取样或者成型样品放置球型座上，以便保证样品涂层为水平放置。冻融箱的两层密封圈能更好的保证冻融装置的密封性。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

混凝土表面涂层单面冻融试验装置，包括：

冻融箱，所述冻融箱内设置有互不连通的水腔和防冻液腔；

控水系统，所述控水系统与水腔连通；

冻融循环系统，所述冻融循环系统与防冻液腔连通；

施压系统，所述施压系统压在冻融箱上端面；

还包括底座、球面座，所述底座上端面开设一个球面凹槽；所述球面座下端为球面形，球面座上端为平面，其中球面形一端贴合式装入底座的球面凹槽内，在球面座上端的平面上放置样品；

所述冻融箱的下端面开设密封槽，所述密封槽内安装密封圈，冻融箱下端面压在样品上端面的涂层上，所述水腔底部为开放敞开口，所述开放敞开口直接面对涂层，所述密封圈位于开放敞开口的外围。

进一步地，所述密封槽为环形密封槽，且开设至少两道密封槽。

进一步地，所述防冻液腔包围在水腔的外围。

进一步地，所述施压系统包括：

液压缸，所述液压缸动力输出端压在冻融箱上端面；

液压控制系统，所述液压缸动力输入端连接液压控制系统。

进一步地，所述控水系统包括：

给水泵，所述给水泵出水口连接水腔进出水管，所述进出水管末端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的水腔连通；

排水泵，所述排水泵进水口连接排水管，排水管再连接进出水管中部开设径向开口。

进一步地，所述给水泵的出口处安装阀门，所述排水泵的进口处安装阀门。

进一步地，所述冻融循环系统包括：

循环泵，所述循环泵出液口连接进液管始端，进液管末端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的防冻液腔连通，所述循环泵进液口与防冻液箱的出液口连通；

防冻液箱，所述防冻液箱的回液口连接排液管的末端，排液管的始端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的防冻液腔连通；

电加热套，所述电加热套敷设在防冻液箱的其中一侧外壁上；

电冷凝套，所述电冷凝套敷设在防冻液箱的其中另一侧外壁上。

进一步地，所述进液管与排液管外部包裹有保温层。

进一步地，所述防冻液箱安装一个朝向电加热套一侧的温度传感器；所述防冻液箱还安装一个朝向电冷凝套一侧的温度传感器。

进一步地，所述电加热套、电冷凝套、两个温度传感器均连接温控系统。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

将现场取样或者成型样品放置球型座上，以便保证样品涂层为水平放置。

冻融箱的两层密封圈能更好的保证冻融装置的密封性。

通过液压系统施加80kn的恒力，保证冻融箱不会因为冻融过程的微变形导致密封性能降低。

控水系统：本发明通过水的冻融来实现对混凝土表面涂层的冻融试验，通过进出水管，向冻融装置注水，水的位置保持在盛水空间的2/3，考虑水结冰，密度由原来的近似1g/cm3变成近似0.9g/cm3，体积增大了1/9，如果注满水，结冰时冰会对涂层造成应力破坏，无法判别涂层的破坏是冻融破坏还是应力破坏。为防止此类状况，或者考虑今后盛水空间注入其他液体，保守选择2/3，可以达到满足条件的目的。试验结束时，将内部的水排出，考虑到抽水时会有一定压力，所以排水口在设计位置时，保持在涂层上方位置，避免涂层收到抽水压力的影响。

冻融循环系统：本发明通过防冻液低温不结冰性质，作为对水温度传递的导体。通过冻融循环系统设定冻融次数和冻融时间，以防冻液循环流动的方式保证冻融装置的试验温度，在冻融循环系统的进液管和排液管外包装保温棉，防止循环过程中温度损失。

本发明可以通过现场取芯，保留表面涂层的混凝土，通过本发明进行冻融循环试验，检测混凝土涂层抗冻性。

附图说明

图1为本发明混凝土表面涂层单面冻融试验装置的结构示意图。

图中：底座1；球面凹槽2；球面座3；样品4；涂层5；冻融箱6；水腔7；防冻液腔8；密封圈9；液压缸10；液压控制系统11；给水泵12；给水泵进口13；水腔进出水管14；排水泵15；排水泵出口16；排水管17；循环泵18；进液管19；排液管20；保温层21；防冻液箱22；电加热套23；温度传感器24；温控系统25；电制冷套26；温度传感器27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

混凝土表面涂层单面冻融试验装置，包括：

冻融箱6，所述冻融箱内设置有互不连通的水腔7和防冻液腔8；

控水系统，所述控水系统与水腔连通；

冻融循环系统，所述冻融循环系统与防冻液腔连通；

施压系统，所述施压系统压在冻融箱上端面；

还包括底座1、球面座3，所述底座上端面开设一个球面凹槽2；所述球面座下端为球面形，球面座上端为平面，其中球面形一端贴合式装入底座的球面凹槽内，在球面座上端的平面上放置样品4；

所述冻融箱的下端面开设密封槽，所述密封槽内安装密封圈9，冻融箱下端面压在样品上端面的涂层上，所述水腔底部为开放敞开口，所述开放敞开口直接面对涂层5，所述密封圈位于开放敞开口的外围。

进一步地，所述密封槽为环形密封槽，且开设至少两道密封槽。

进一步地，所述防冻液腔包围在水腔的外围。

进一步地，所述施压系统包括：

液压缸10，所述液压缸动力输出端压在冻融箱上端面；

液压控制系统11，所述液压缸动力输入端连接液压控制系统。液压控制系统属于本技术领域的现有技术或公知技术，直接应用即可，无须赘述。

进一步地，所述控水系统包括：

给水泵12，所述给水泵出水口连接水腔进出水管14，所述进出水管末端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的水腔连通；

排水泵15，所述排水泵进水口连接排水管17，排水管再连接进出水管中部开设径向开口。

进一步地，所述给水泵的出口处安装阀门，所述排水泵的进口处安装阀门。

进一步地，所述冻融循环系统包括：

循环泵18，所述循环泵出液口连接进液管19始端，进液管末端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的防冻液腔连通，所述循环泵进液口与防冻液箱的出液口连通；

防冻液箱22，所述防冻液箱的回液口连接排液管20的末端，排液管的始端密封式穿过冻融箱壁与冻融箱内部的防冻液腔连通；

电加热套23，所述电加热套敷设在防冻液箱的其中一侧外壁上；

电冷凝套26，所述电冷凝套敷设在防冻液箱的其中另一侧外壁上。

进一步地，所述进液管与排液管外部包裹有保温层21。

进一步地，所述防冻液箱安装一个朝向电加热套一侧的温度传感器27；所述防冻液箱还安装一个朝向电冷凝套一侧的温度传感器24。防冻液箱开孔，温度传感器密封式安装在防冻液箱开设的孔中，实时感知箱内防冻液的温度，在一个箱体上安装温度传感器的技术本身也属于公知技术，不再详述。

进一步地，所述电加热套、电冷凝套、两个温度传感器均连接温控系统25。温控系统属于本技术领域的现有技术或公知技术，直接应用即可，无须赘述。

控水系统：本发明通过水的冻融来实现对混凝土表面涂层的冻融试验，通过进出水管，向冻融装置注水，水的位置保持在盛水空间的2/3，考虑水结冰，密度由原来的近似1g/cm3变成近似0.9g/cm3，体积增大了1/9，如果注满水，结冰时冰会对涂层造成应力破坏，无法判别涂层的破坏是冻融破坏还是应力破坏。为防止此类状况，或者考虑今后盛水空间注入其他液体，保守选择2/3，可以达到满足条件的目的。试验结束时，将内部的水排出，考虑到抽水时会有一定压力，所以排水口在设计位置时，保持在涂层上方位置，避免涂层收到抽水压力的影响。

冻融循环系统：本发明通过防冻液低温不结冰性质，作为对水温度传递的导体。通过冻融循环系统设定冻融次数和冻融时间，以防冻液循环流动的方式保证冻融装置的试验温度，在冻融循环系统的进液管和排液管外包装保温棉，防止循环过程中温度损失。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。