专利名称：一种混凝土耐久性试验的加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及恒载条件下混凝土材料的耐久性测试，具体涉及作用于混凝土试 块上恒载的施加装置。
背景技术：
混凝土耐久性研究是土木工程领域的热点问题，国内外每年都因其耐久性失效、 维修与加固等付出了大量人力、物力和财力。大量文献资料表明，荷载与腐蚀性溶液、干湿 循环等多因素耦合作用下的混凝土耐久性并未得到充分透彻的研究，而针对多因素耦合作 用下混凝土耐久性的研究，就必须依据测试目标设计配套的加载装置。国家知识产权局2008年10月1日公开了一种“弯拉应力与环境耦合作用下混凝 土多因素耐久性实验装置”(公开号为CN 101275892A)，该装置中，“拉杆(6)的下部与下压 板(9)连接，拉杆(6)的上部穿过上压板(5)和拉板⑵由螺帽(3)将应力传感器⑴压 在拉板(2)上，在拉板(2)与上压板(5)之间设有弹簧(4)，在上压板(5)与下压板(9)之 间设有混凝土试件(8)，在各混凝土试件(8)之间以及混凝土试件(8)与上压板(5)或下压 板(9)之间设有垫棒(7)，在混凝土试件⑶的两侧设有恒力夹持仪(10)，恒力夹持仪(10) 与非金属超声测试仪(11)相连接。”上述专利申请所披露的技术方案虽“适用于较大尺寸 的混凝土试件、且能保持长期持荷过程中无应力松弛”，但是，由于加载装置中的传感器和 恒力夹持仪等电子元件和仪器与机械构件是一体的，因此在加载后的环境实验中难免受到 各种因素(如温度、各种腐蚀性介质等)的侵害而损毁。此外，一套装置只能进行一组试块 的实验，无法同时进行多种因素的实验，无疑会延长实验周期，而同时进行多种因素的实验 又必须购置多套实验装置，所增加的实验投资是可以预见的。
发明内容鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型要解决的技术问题是避免有害因素对设 备中电子电器元器件的侵蚀并减少实验投资。本实用新型解决上述问题的技术方案如下所述一种混凝土耐久性试验的加载装置，该加载装置由一弯曲力施加单元和一稳定弯 曲力保持单元组成，其中，弯曲力施加单元具有一底座，底座的两头分别设有一根或两根导向立柱；一横梁 套设在导向立柱上，其垂直中心的下表面设有一压力传感器；所述的底座与横梁之间横向 对称面的两头分别设有一电动推杆；稳定弯曲力保持单元具有一底板，底板的两头分别设有一根或两根导向立杆；一 下横板和一上横板套设在导向立杆上；下横板和上横板之间的每根立杆上分别套设一螺旋 压缩弹簧，位于上横板上部的每根立杆上分别设一螺母；加载时，待试验的混凝土试块放置在所述底板和下横板之间，整个稳定弯曲力保 持单元置于弯曲力施加单元的底座与横梁之间，此时，所述的两电动推杆同步下拉横梁，压
3力传感器便作用在所述上横板上表面的中心。本实用新型所述的加载装置，由于其中所述弯曲力施加单元中的导向立柱和稳定 弯曲力保持单元中的立杆分别承担加载和保持恒载过程中的导向作用，因此当混凝土试块 的规格较大时，所加载力和试块的反作用力都容易偏离装置的垂直中心而使所述的横梁及 下横板和上横板倾斜，此时横梁及下横板和上横板上下移动的灵活性则受影响。鉴于上述 技术问题，当混凝土试块的规格较大时，所述的底座的两头分别设有两根导向立柱，且对称 设置在底座的横向对称面的两侧；所述的底板的两头分别设有两根导向立杆，且对称设置 在底板的横向对称面的两侧。如果混凝土试块的规格较小，所述的底座的两头分别设有一 根导向立柱，且设置在底座的横向对称面内；所述的底板的两头分别设有一根导向立杆，且 设置在底板的横向对称面内。为了便于保证横梁及下横板和上横板上下移动的灵活性，本实用新型所述的加载 装置，其中所述的底座和底板的上表面分别设有垂直中心线。本实用新型所述的加载装置设计成独立的弯曲力施加单元和稳定弯曲力保持单 元，因此较现有技术具有下列有益效果1、将加载装置设计成独立的弯曲力施加单元和稳定弯曲力保持单元，只要根据耐 久性实验因素的多少添置相应数量的稳定弯曲力保持单元，使用一套弯曲力施加单元即可 同时进行所有因素的耐久性实验，可节约实验的设备投资。2、弯曲力施加单元和稳定弯曲力保持单元为相互独立的单元，实验过程中只有稳 定弯曲力保持单元与混凝土试块一起进入实验箱，可避免弯曲力施加单元中的压力传感器 和电动推杆等电器与有害的介质接触而损毁。3、采用电动工具加载，可降低实验人员的劳动强度。4、稳定弯曲力保持单元的高度相对较低，可明显减小实验箱的体积，进一步节约 投资。
图1、图2和图3为本实用新型所述弯曲力施加单元的一个具体实施例的结构示意 图，其中，图1为主视图，图2左视图(图1的A-A剖视)，图3为图1的A向视图(放大)。图4、图5和图6为本实用新型所述稳定弯曲力保持单元的一个具体实施例的结构 示意图，其中，图4为主视图，图5左视图(沿立杆的中心线剖视)，图6为图4的B向视图 (放大)。图7为本实用新型所述弯曲力施加单元的另一具体实施例的(侧视)结构示意 图。图8为本实用新型所述稳定弯曲力保持单元的另一具体实施例的(侧视)结构示 意图。图9为下述实施例1所述混凝土耐久性试验的加载装置的使用状态图。
具体实施方式
例 1本例的混凝土耐久性试验的加载装置如图1 3所示的弯曲力施加单元1和图4 6所示稳定弯曲力保持单元2组成。参见图1、图2和图3，弯曲力施加单元1的整体为一框架式结构，它具有一底座3， 底座3的两头分别设有一根导向立柱4，且设置在底座3的横向对称面P内；一横梁5套设 在导向立柱4上，其垂直中心的下表面设有一压力传感器6 ；所述的底座3与横梁5之间横 向对称面P的两头分别设有一电动推杆7，两电动推杆7位于两导向立柱4的内侧；底座3 的上表面设有垂直中心线14。参见图4、图5和图6，稳定弯曲力保持单元2具有一底板8，底板8的两头分别设 有一根导向立杆9，且设置在底板8的横向对称面Q内；一下横板10和一上横板11套设在 导向立杆9上；下横板10和上横板11之间的两根立杆9上分别套设一螺旋压缩弹簧12， 位于上横板11上部的两根立杆上分别设一螺母13 ；底板8的上表面设有垂直中心线15。例 2本例的混凝土耐久性试验的加载装置如图7所示的弯曲力施加单元1和图8所示 稳定弯曲力保持单元2组成。由图7和图8可见，本例中的弯曲力施加单元1的底座3的 两头分别设有两根导向立柱4，且对称设置在底座3的横向对称面P的两侧；稳定弯曲力保 持单元2的底板8的两头分别设有两根导向立杆9，且对称设置在底板8的横向对称面Q的 两侧。本例上述以外的实施方案与例1相同。
以下结合附图和实施例1简要说明使用本实用新型所述混凝土耐久性试验的加 载装置进行加载的方法。参见图9并结合图1 6，先将图4、图5和图6所示的稳定弯曲力保持单元2放 置在图1、图2和图3所示的弯曲力施加单元1的底座3与横梁5之间，并使底座3的上表 面所设的垂直中心线14与底板8的上表面所设的垂直中心线15上下对齐，然后以垂直中 心线15为基准将三块规格为40mmX40mmX 160mm的小混凝土试块16按常规方法(如图9 所示)放置在稳定弯曲力保持单元2的底板8的上表面的中心，再将压力传感器6的数据 线和两电动推杆7的电源线与相应的控制装置连接好，并设置好加载力，最后启动两电动 推杆7进行缓慢加载。当加载至预设的加载力时，由控制装置自动切断两电动推杆7的电 源，并由实验人员向下拧动两螺母13，使之紧贴上横板11，然后，反向启动两电动推杆7，使 压力传感器6离开稳定弯曲力保持单元2的上横板11，加载工作即结束。一组试块的加载 工作完成后即可将整个稳定弯曲力保持单元2移出，再按上述方法使用另一稳定弯曲力保 持单元2进行下一组试块的加载工作。加载过程所涉及控制装置为一种简单的控制设备， 本领域的普通技术人员可按上面描述的控制过程进行设计。
权利要求一种混凝土耐久性试验的加载装置，其特征是该加载装置由一弯曲力施加单元(1)和一稳定弯曲力保持单元(2)组成，其中，弯曲力施加单元(1)具有一底座(3)，底座(3)的两头分别设有一根或两根导向立柱(4)；一横梁(5)套设在导向立柱(4)上，其垂直中心的下表面设有一压力传感器(6)；所述的底座(3)与横梁(5)之间纵剖面的两头分别设有一电动推杆(7)；稳定弯曲力保持单元(2)具有一底板(8)，底板(8)的两头分别设有一根或两根导向立杆(9)；一下横板(10)和一上横板(11)套设在导向立杆(9)上；下横板(10)和上横板(11)之间的每根立杆(9)上分别套设一螺旋压缩弹簧(12)，位于上横板(11)上部的每根立杆(9)上分别设一螺母(12)；加载时，待试验的混凝土试块放置在所述底板(8)和下横板(10)之间，整个稳定弯曲力保持单元(2)置于弯曲力施加单元(1)的底座(3)与横梁(5)之间，此时，所述的两电动推杆(7)同步下拉横梁(5)，压力传感器(7)便作用在所述上横板(11)上表面的中心。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土耐久性试验的加载装置，其特征在于，所述的底 座(3)的两头分别设有两根导向立柱(4)，且对称设置在底座(3)的横向对称面的两侧；所 述的底板(8)的两头分别设有两根导向立杆(9)，且对称设置在底板(8)的横向对称面的两 侧。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土耐久性试验的加载装置，其特征在于，所述的底 座(3)的两头分别设有一根导向立柱(4)，且设置在底座(3)的横向对称面内；所述的底板 ⑶的两头分别设有一根导向立杆(9)，且设置在底板⑶的横向对称面内。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种混凝土耐久性试验的加载装置，其特征在于，所述 的底座(3)和底板(8)的上表面分别设有垂直中心线(14,15) 0
专利摘要本实用新型公开一种混凝土耐久性试验的加载装置，该加载装置由一弯曲力施加单元(1)和一稳定弯曲力保持单元(2)组成，加载时，待试验的混凝土试块放置在所述底板(8)和下横板(10)之间，整个稳定弯曲力保持单元(2)置于弯曲力施加单元(1)的底座(3)与横梁(5)之间，此时，所述的两电动推杆(7)同步下拉横梁(5)，压力传感器(7)便作用在所述上横板(11)上表面的中心。由于构成本实用新型的弯曲力施加单元(1)和稳定弯曲力保持单元(2)为相互独立的单元，因此，既可避免弯曲力施加单元(1)中的压力传感器(6)和电动推杆(7)与有害的介质接触而损毁，又可节约实验的设备投资。
文档编号G01N3/20GK201757731SQ20102010189
公开日2011年3月9日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者焦楚杰, 魏晓峰 申请人:广州大学