本发明属于土木工程材料测试
技术领域：
，主要涉及混凝土材料在高温及水淋后（即消防处理后）的性能测试技术。
背景技术：
：火灾是严重威胁人类生命和发展的主要灾害之一。当火灾发生后，消防队员利用喷水方法进行灭火救援时，一些受火混凝土建筑结构由于受到不同喷水强度的消防水作用，其性能会发生很大的变化。不同喷水强度的消防水作用建筑结构时，喷水压力会对结构带来不同强度的冲击力，并且使结构温度骤降，产生较大的温度应力，使结构强度下降和表观产生损伤。因作用其外部的不同喷水强度的消防水而带来的内外部损伤，可能会导致建筑物结构整体失稳或失去安全性。对于高温后混凝土以不同喷水强度进行冷却来模拟火灾消防，目前还没有相关测试方法和标准进行参考和指导。前人对高温混凝土的冷却制度主要有洒水冷却、喷淋冷却和浸水冷却等。高温后混凝土的喷水冷却是个较为复杂的损伤过程，不同的压力水作用在混凝土表面进而可以测试其对混凝土损伤的强弱程度，但以上的现有试验方法存在以下缺陷：1.消防部门在对受火建筑物进行喷水冷却灭火时，为了增大喷射范围和喷射高度，所用喷射水枪均为高压水枪。而以上试验方法不能提供较高的水压来模拟火灾试验。2.在实际消防灭火时，由于高压水枪距离受火建筑物的远近以及高压水枪压力的大小，都会使喷出的水体对受火建筑物产生不同压力的冲击作用。而以上试验方法不能提供不同压强梯度的水体来模拟火灾试验。3.由于以上试验方法不能提供喷水压强梯度，所以不能真实的反映实际消防情况，实验成果也不能形成系列的理论体系。技术实现要素：针对以上现有技术存在的缺陷，本发明目的是为模拟火灾消防而提供一种用于模拟消防中不同喷水强度对火灾后混凝土性能影响的装置。本发明在工作台上分别固定储水箱、高压水泵和试件支架，在所述试件支架的一侧通过与工作台固定连接的支架设置一喷嘴，所述喷嘴的进水口通过水管连接在高压水泵的出水口上，所述高压水泵的进水口连接在进水管的一端，所述进水管的另一端设置在储水箱内；在所述高压水泵与喷嘴之间的水管上设置水压调节阀和水压显示器。该装置可以提供不同的喷水压力，使其作用在受火后的试件上，进而模拟不同水压力对受火后构件的损伤程度。该装置可通过水压调节阀使作用于试件表面的水压达到不同压力值，操作简单，且喷水压力稳定容易检测。本发明还提出以上装置的使用方法，包括以下步骤：1）将洁净的常温自来水存储于储水箱内，接通高压水泵的工作电源；2）调节水压调节阀，使水压显示器的读数显示至设定的水压值；3）将受火后试件夹持在试件支架上，调整喷嘴到试件表面的距离为1m，使喷嘴向受火后试件表面喷射水体，喷射时间为90s，然后取下试件静置1小时后再进行试件的混凝土性能试验。对于同一种混凝土试件，可根据试验项目的需要，确定试件个数。如需要对受火、喷淋后的同一款混凝土试件进行残余抗压强度、残余劈裂抗拉强、弹性模量、应力-应变和质量损失等试验，则至少准备五个相同的受火后试件。每个受火后试件均进行上述操作。最后将喷淋处理后的各试件分别进行残余抗压强度、残余劈裂抗拉强、弹性模量、应力-应变和质量损失等试验，并分别记录试验结果，再对试样的损伤机理以及强度变化进行分析。本发明具有以下突出的优点：1.可以提供不同压强梯度的水体来进行试验。2.可以提供较高的水压来进行试验。3.可以真实的反映实际火灾消防情况，实验成果也能形成系列的理论体系。另外，本发明的所述水压值分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa和0.8Mpa，每一个试件仅于一个水压值内的喷射水体中喷射。对各个压力梯度下的不同分组的试件分别进行对应的残余抗压强度、残余劈裂抗拉强、弹性模量、应力-应变和质量损失等试验。通过对比各个压力梯度下的实验数据，分析不同的压力水对混凝土损伤的强弱程度。本发明实现的模拟试验以不同压强梯度的水流，喷洒在高温后的混凝土试件上，根据检测各个作用在不同压强梯度下的高温后混凝土试件，可以研究该条件下混凝土内外部的损伤情况、混凝土强度变化规律、混凝土变形规律、以及耐久性变化规律等等。该测试方法简单明了，适用性强，装置价格低廉，操作简便，安全性高。测试方法中的装置能精确地调节喷水压力大小，可研究不同压强梯度的水流，喷洒在高温后的混凝土试件上，根据检测各个作用在不同压强梯度下的高温后混凝土试件，研究该条件下混凝土内外部的损伤情况、混凝土强度变化规律、混凝土变形规律、以及耐久性变化规律等等。附图说明图1为本发明装置的一种结构示意图。具体实施方式一、测试装置准备：如图1所示，首先在工作台1上固定好两组水管支架2。将高压水泵3放置在工作台1的另一端，把储水箱4放置在高压水泵3的旁边，再把高压软水管5的一端连接高压水泵3进水口处，另一端伸入储水箱4底部。把1m左右的无缝高压水管6的一端连接在高压水泵3的出水口处，另一端连接水压调节7的进水端。然后将0.5m左右的无缝高压水管8的一端连接在水压调节阀7的出水端，另一端连接在高强三通接头9的进水端，高强三通接头9的上端连接高强压力缓冲管10，高强压力缓冲管10的另一端连接水压显示器11。将0.3m左右的无缝高压水管12的一端连接在高强三通接头9的出水端，再把0.3m左右的无缝高压水管12的另一端连接在变形喷嘴13处。在朝向喷嘴13的出水口一侧的工作台1上固定试件支架16。使用前把储水箱4注满水。二、试样准备：分别准备好经过600℃和800℃高温处理后的含聚乙烯醇纤维的混凝土、含聚丙烯纤维的混凝土和不含纤维材料制成的素混凝土。并将它们加工成可置于试件支架16上的相同大小、相同形状的块状试件，并分别对试件编号。三、不同喷水强度对高温后混凝土的性能影响试验：接通电源14，通过调节水压调节阀7，根据水压显示器11的读数，调节到所需的水压大小，将受火后的试件15夹持在试件支架16上。以喷水强度为变量影响因素，喷水压强分别设为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa和0.8MPa四个梯度。同一种类的多组试件分别经过0MPa、0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa和0.8Mpa五个梯度压力的平行试验，各经过喷洒90s，取下试件静置1小时后，再分别进行残余抗压强度、残余劈裂抗拉强、弹性模量、应力-应变、质量损失试验。将处理好的四个梯度下的试件再进行后续的常规力学实验，测试各试件的残余抗压强度、残余劈裂抗拉强、弹性模量、应力-应变、质量损失等，并通过下表记录各试件取得的结果。还可以研究不同压力梯度下高温混凝土的损伤机理以及高温混凝土在该条件下的强度变化规律。选择水胶比为0.4（本案例选择研究0.4水胶比下的高温后混凝土在不同压力梯度下的损伤情况，还可根据实际要求选择相应混凝土的水胶比或者强度等级）的混凝土试件，经高温处理、喷水时间90s、喷嘴到试件被喷的表面的距离选择1m。列表如下：水胶比喷水时间（s）喷水距离（m）试件温度（℃）喷水压力（MPa）试件纤维种类残余抗压强度（MPa）残余劈裂抗拉强（MPa）质量损失表观损伤0.490160000.49016000.20.49016000.40.49016000.60.49016000.80.490180000.49018000.20.49018000.40.49018000.60.49018000.8注：喷水压强0MPa是在浸水冷却条件下所得，即将试件浸没水中90s，其他因素条件不变。其他因素条件的选择与实际试验要求有关。当前第1页1 2 3