一种可用于冻融循环试验的持续加载装置

本发明属于土木工程受压构件力学性能试验领域，具体涉及一种可用于冻融循环试验的持续加载试验装置。

背景技术：

对于寒冷地区的混凝土结构，工作期间常受到冻融循环和荷载的耦合作用，对结构的安全性和耐久性产生不利影响。目前，许多学者研究了冻融循环单因素影响下混凝土的耐久性，只有少量学者研究了冻融循环与荷载作用的耦合效应。因此，建立了一种可用于冻融循环试验的持续加载装置，对未来研究冻融循环与荷载作用的耦合效应有重要意义。

目前，考虑混凝土受压构件的持续荷载作用试验主要采用千斤顶加载与螺母加载等方式来实现。这些装置在实现加载时操作复杂，结构所占空间大，很难放入现有冻融试验装置使用，且设备数量有限无法实现对比试验。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可用于冻融循环试验的持续加载装置，其结构简单、操作方便、体积小巧，能够实现混凝土试块在荷载作用下的冻融循环试验。

本发明的采用的技术方案是：一种可用于冻融循环试验的持续加载装置，其特征是，所述装置包括模具箱、螺丝压力杆、旋转轴承、力传感器、上钢垫板、下钢垫板、高强度弹簧且所述的构件均采用优质钢，在环境作用下耐久性不降低。

所述模具箱与箱门之间采用铰链连接，螺丝压力杆与箱门之间采用螺丝孔连接，旋转轴承与螺丝压力杆下部连接，压力传感器放置于旋转轴承与上钢垫板之间，下钢垫板与模具底部采用高强度弹簧连接，混凝土试块放置于上下2块钢垫板之间且2块钢垫板面积均大于混凝土试块接触部分的横截面积。

本发明通过旋转螺丝压力杆来实现荷载的增减，持续荷载大小通过力传感器显示仪显示，旋转轴承保证螺丝压力杆通过旋转增减荷载时，力传感器固定不动。

所述高强度弹簧用来限制振幅，保证试验数据精度。

本发明一种可用于冻融循环试验的持续加载装置的有益技术效益体现在：

1)本装置结构简单、操作方便、体积小巧且制造成本低。

2)可批量制造使用，进行多组试验对比。

3)便于放置到现有冻融循环试验设备中，保证装置稳定性与可靠性。

4)能够模拟荷载状态下的冻融循环试验，通过力传感器准确控制荷载大小，来精确反应混凝土试块抗压能力。

附图说明

图1是一种可用于冻融循环试验的持续加载装置的结构示意图

图中：1螺丝压力杆；2铰链；3旋转轴承；4箱门；5模具箱；6上钢垫板；7压力传感器；8混凝土受压试块；9下钢垫板；10高强度弹簧；11箱门锁。

具体实施方案

为使相关试验人员更好的理解本发明，下结合附图对本发明作进一步说明。

本试验装置用于100*100*400mm的混凝土试块，在满足基本养护条件后进行冻融试验。

上钢垫板6与下钢垫板9采用表面平整优质钢板，模具箱放置于现有冻融循环试验装置内，混凝土试块放置于钢垫板6、钢垫板9之间，力传感器7放置于钢垫板6上方并与旋转轴承3紧密接触，同时旋转轴承3与压力螺丝杆1相连。

平整放入混凝土试块，将钢垫板6、力传感器7依次放置。关闭箱门4同时旋转轴承3与力传感器7紧密接触，关闭箱门锁11，向下旋转螺丝压力杆1施加荷载同时通过力传感器观察荷载大小。

旋转轴承保证旋转螺丝压力杆施加荷载时力传感器固定不动。

技术特征：

1.一种可用于冻融循环试验的持续加载装置，其特征在于，所述装置包括模具箱、螺丝压力杆、旋转轴承、力传感器、上钢垫板、下钢垫板、高强度弹簧，所述下钢垫板采用高强度弹簧与模具箱下部相连，所述螺丝压力杆通过箱门中部的螺丝孔与模具箱连接，所述旋转轴承、力传感器、钢垫板从螺丝压力杆底部从上到下依次连接，冻融试块放置于上下2块钢垫板之间。

2.根据权利1要求所述的冻融循环试验的持续加载装置，其特征在于，所述的构件采用优质钢。

3.根据权利1要求所述的冻融循环试验的持续加载装置，其特征在于，所诉的旋转轴承与螺丝压力杆底部相连。

4.根据权利1要求所述的冻融循环试验的持续加载装置，其特征在于，所述上钢垫板与旋转轴承之间设有压力传感器。

5.根据权利1要求所述的冻融循环试验的持续加载装置，其特征在于，所述下钢垫板与模具箱采用高强度弹簧连接。

技术总结
本发明是一种可用于冻融循环试验的持续加载装置，模具底部采用高强度弹簧与钢垫板连接，上部由螺丝压力杆、旋转轴承、压力传感器、钢垫板组成，螺丝压力杆通过螺丝孔与箱门连接，从螺丝压力杆下方按照从上到下的顺序依次放置旋转轴承、压力传感器、钢垫板。本套可用于冻融循环试验的持续加载装置结构简单、使用方便、制作成本低，能够实现混凝土试块在持续荷载状态下的冻融循环实验。

技术研发人员：冯川;孙杰
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：2021.04.22
技术公布日：2021.07.30