一种混凝土冻融循环模拟加载装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于混凝土性能检测技术领域，涉及一种混凝土冻融循环模拟加载装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步与发展，混凝土由于其易浇筑成型、适应性强等性能，逐渐成为目前应用最为广泛的建筑材料之一。实际服役过程中，混凝土结构往往是在多因素作用下，因此考虑混凝土结构的耐久性问题，应综合考虑严酷的使用条件、严重的环境污染、不当的使用方法等等。特别是在北方，一旦遇到雨雪天气或者冰冻灾害天气，冰冻发展速度很快，持续时间长，容易造成了高速公路和城市道路的严重堵塞，使城市之间或者整个城市的交通基本处于瘫痪状态。撒盐除冰就成了目前国内外最常使用的一种解除交通堵塞的方法。而影响混凝土耐久性最主要的两个因素是冻融循环和氯离子侵蚀。对于高速公路和城市道路，在荷载作用下，混凝土材料并没有预期的那样耐久。
[0003]混凝土在冻融环境下，在内部冻融膨胀压力反复作用下发生疲劳破坏，造成混凝土表面及内部产生较多且形式各异的裂缝，使混凝土整体性能降低;若同时暴露在外部侵蚀介质耦合作用下，会加速混凝土耐久性劣化，水分以混凝土表面及内部裂缝为通道迅速侵入到混凝土内部，氯离子、硫酸根离子等侵蚀物质也以水分为介质侵入混凝土中，造成混凝土内部钢筋锈蚀和混凝土膨胀破坏等一系列耐久性问题。研究机械荷载和环境作用对混凝土耐久性劣化机理及提出相关防护方法，延长其耐久性能是现在国内外主要研究问题。
[0004]目前预测混凝土使命寿命和对混凝土进行微观分析已经成为最主要的研究方向。因此研究混凝土材料在机械荷载和环境作用耦合作用下耐久性劣化机理，为将来研究预测混凝土使用寿命具有非常重要的意义。公告号为CN202757837U的专利公开了一种提供受压混凝土耐久性试验加载装置，模拟实际工程中应力、化学侵蚀、干湿循环或冻融循环等因素共同作用下混凝土结构构件的真实工况，但结构复杂，安装麻烦，传感器造价较高。公开号为CN2014128895U的专利申请公开了一种混凝土恒定压应力加载装置，该装置具有便于拆卸、换装维护的特点，但该装置使用一次只可以测试一块试块，效率低，造价高。
[0005]为此，需要一种混凝土冻融循环模拟加载装置，能够施加不同压应力及不同压应变，方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下，混凝土的耐久性劣化规律，且结构合理，安装方便，效率高，成本低。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种混凝土冻融循环模拟加载装置，能够施加不同压应力及不同压应变，方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下，混凝土的耐久性劣化规律。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种混凝土冻融循环模拟加载装置，包括加载板，加载板包括第一加载板、第二加载板和第三加载板，第一加载板上放置试验块，试验块上设有第二加载板，第二加载板上面设有第三加载板，第二加载板和第三加载板之间设有弹簧;第一加载板、第二加载板和第三加载板上均设有通孔，通孔内伸入设有穿过弹簧的螺栓杆，螺栓杆的端部设有螺母。
[0008]在以上方案中优选的是，试验块的数量为至少两个。
[0009]还可以优选的是，相邻的试验块之间设有垫板。
[0010]还可以优选的是，第一加载板、第二加载板和第三加载板均设为正方形。
[0011]还可以优选的是，第一加载板、第二加载板和第三加载板上的通孔的数量均为四个，通孔分别设置在第一加载板、第二加载板和第三加载板的四个角位置处。
[0012]还可以优选的是，弹簧的数量为四个。
[0013]还可以优选的是，第三加载板上设有加载架。
[0014]还可以优选的是，加载架上设有压力试验机。
[0015]还可以优选的是，混凝土冻融循环模拟加载装置还包括设置在外围的套筒。
[0016]还可以优选的是，套筒设置在冻融箱内。
[0017]本实用新型提供了一种混凝土冻融循环模拟加载装置，能够施加不同压应力及不同压应变，方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下，受环境作用(如氯离子，硫酸根等腐蚀性介质)侵蚀、碳化以及冻融循环后，混凝土的耐久性劣化规律，且结构合理，安装方便，效率高，成本低;其适用于研究混凝土材料在不同压应力水平及不同压应变水平作用下耐久性劣化性能的变化规律，其方法简单，且可以得到准确荷载值。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的套筒的立面图；
[0020]图3是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的套筒的俯视图；
[0021 ]图4是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的加载板的立面图；
[0022]图5是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的加载板的俯视图；
[0023]图6是本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置的加载架的结构示意图。
[0024]图中，1为第一加载板，2为第二加载板，3为第三加载板，4为试验块，5为弹簧，6为通孔，7为螺栓杆，8为螺母，9为垫板。
【具体实施方式】
[0025]为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明。但是，显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0026]实施例:
[0027]一种混凝土冻融循环模拟加载装置，如图1至图6所示，包括加载板，加载板包括第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3，第一加载板1上放置试验块4，试验块4上设有第二加载板2，第二加载板2上面设有第三加载板3，第二加载板2和第三加载板3之间设有弹簧5;第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3上均设有通孔6，通孔6内伸入设有穿过弹簧5的螺栓杆7，螺栓杆7的端部设有螺母8。
[0028]在上述实施例中，试验块4的数量为三个。
[0029]在上述实施例中，相邻的试验块4之间设有垫板9。
[0030]在上述实施例中，第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3均设为正方形。
[0031]在上述实施例中，第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3上的通孔6的数量均为四个，通孔6分别设置在第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3的四个角位置处。
[0032]在上述实施例中，弹簧5的数量为四个。
[0033]在上述实施例中，第三加载板3上设有加载架。
[0034]在上述实施例中，加载架上设有压力试验机。
[0035]在上述实施例中，混凝土冻融循环模拟加载装置还包括设置在外围的套筒。
[0036]在上述实施例中，套筒设置在冻融箱内。
[0037]本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置，其垫板9和特氟龙板，用于消除试块之间的应力集中以及应力分布不均的情况，为三块试块营造同一受力情况，三块试块同时测试可提高装置测试效率。其套筒设为不锈钢套筒。其通孔6设为圆孔。第一加载板1或第二加载板2或第三加载板3的中间位置设有100 X 100mm的刻度线层，用于后期固定混凝土位置。螺栓杆7的一端由螺母8焊住，另外一端留有50mm长的螺纹用于固定螺母8。其四根弹簧5分别穿在螺栓杆7上，用于减轻应力松弛。加载架放置装置上方，后期使用压力试验机加载时，用于传递应力。
[0038]本实用新型的混凝土冻融循环模拟加载装置，主要用于混凝土在压力荷载作用下的冻融试验。四根螺栓杆7分别穿过第一加载板1、第二加载板2和第三加载板3的四个角的通孔6，其中留有刻度线层的一面位于上方，放置三块混凝土试验块4，试验块4与第一加载板1和第二加载板2中间垫两层特氟龙板，混凝土试验块4之间放置垫板9，垫板两侧分别放置两层特氟龙板。三块试验块4放置完毕之后将另一块加载板穿过螺栓杆7放置在混凝土试验块4上方。在四根螺栓杆7上方分别套一个弹簧5，在弹簧5上方再放置第三加载板3。加载架放置在第三加载板3上方。将安装好的整个装置放置在压力试验机下，输入特定压力水平施压在加载架上，加载架将该应力传递至混凝土。拧紧螺母8，至此整个结构加载完成。之后将该装置放置在不锈钢套筒中，将不锈钢套筒放置在冻融箱内进行冻融试验。
【主权项】
1.一种混凝土冻融循环模拟加载装置，包括加载板，其特征在于:加载板包括第一加载板(1)、第二加载板(2)和第三加载板(3)，第一加载板(1)上放置试验块(4)，试验块(4)上设有第二加载板(2)，第二加载板(2)上面设有第三加载板(3)，第二加载板(2)和第三加载板(3)之间设有弹簧(5);第一加载板(1)、第二加载板(2)和第三加载板(3)上均设有通孔(6)，通孔(6)内伸入设有穿过弹簧(5)的螺栓杆(7)，螺栓杆(7)的端部设有螺母(8)。2.如权利要求1所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:试验块(4)的数量为至少两个。3.如权利要求2所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:相邻的试验块(4)之间设有垫板(9)。4.如权利要求1所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:第一加载板(1)、第二加载板(2)和第三加载板(3)均设为正方形。5.如权利要求4所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:第一加载板(1)、第二加载板(2)和第三加载板(3)上的通孔(6)的数量均为四个，通孔(6)分别设置在第一加载板(1)、第二加载板(2)和第三加载板(3)的四个角位置处。6.如权利要求5所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:弹簧(5)的数量为四个。7.如权利要求1-6中任一项所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:第三加载板(3)上设有加载架。8.如权利要求7所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:加载架上设有压力试验机。9.如权利要求1-6中任一项所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:混凝土冻融循环模拟加载装置还包括设置在外围的套筒。10.如权利要求9所述的混凝土冻融循环模拟加载装置，其特征在于:套筒设置在冻融箱内。
【专利摘要】本实用新型涉及一种混凝土冻融循环模拟加载装置，包括加载板，加载板包括第一加载板、第二加载板和第三加载板，第一加载板上放置试验块，试验块上设有第二加载板，第二加载板上面设有第三加载板，第二加载板和第三加载板之间设有弹簧；第一加载板、第二加载板和第三加载板上均设有通孔，通孔内伸入设有穿过弹簧的螺栓杆，螺栓杆的端部设有螺母。其能够施加不同压应力及不同压应变，方便研究混凝土在压力荷载作用以及环境因素作用下，混凝土的耐久性劣化规律。
【IPC分类】G01N3/02, G01N3/08, G01N17/00
【公开号】CN205138900
【申请号】CN201520977719
【发明人】张鹏, 王燕茹, 耿文超, 赵铁军
【申请人】青岛理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月30日