一种多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置的制作方法

本实用新型涉及钢筋锈蚀测试，尤其涉及一种多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置。

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背景技术：
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在土木工程领域中，钢筋混凝土耐久性受到腐蚀环境的恶劣影响，结构长期遭受环境侵蚀导致钢筋锈蚀，影响混凝土耐久性日益成为人们关心的问题。而通常钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀是在受荷作用下进行锈蚀的，传统研究钢筋锈蚀的方法，往往会忽略这一点，受荷作用下的钢筋锈蚀与非荷载作用下的钢筋锈蚀具有很大差异，因此研究多工况下受力钢筋锈蚀情况是必不可少的。

由于获得实际劣化结构构件存在诸多困难，简便有效地获取结构中锈蚀钢筋试件成为研究锈蚀钢筋力学性能退化和结构承载力的关键。对于锈蚀钢筋试件的获取，多数采用的是通电加速锈蚀法和盐雾箱法来达到加速钢筋锈蚀的目的，但是其中传统的盐雾箱法未能考虑钢筋在锈蚀过程中实际的受力状态，只是简单地进行模拟盐雾环境进行锈蚀，未能很好地模拟真实受力情况下的锈蚀钢筋。

申请号为CN201510316876.1的发明申请公开了一种受力钢筋锈蚀试件成型装置与方法，包括喷洒系统、储液排液系统、加载装置，加载装置包括耐腐蚀不锈钢撑杆以及受力横梁。喷洒系统包括耐腐蚀不锈钢氧化箱顶盖、盐雾喷洒系统、伺服加压泵。储液排液系统包括耐腐蚀不锈钢储液底箱和排水阀。耐腐蚀不锈钢撑杆设置在耐腐蚀不锈钢储液底箱内部，且安置并嵌固在两侧的受力横梁之间。该发明通过喷洒盐雾于受力钢筋上来进行加速锈蚀，以此来研究受力钢筋在腐蚀介质作用下的腐蚀形貌以及力学性能。但是该发明只考虑了静拉力载荷作用对钢筋锈蚀的影响，而对于动载荷以及多工况耦合作用下的影响以及温度对于钢筋锈蚀的影响都未考虑。在实际工程条件下，例如如桥梁的桥面板等工程结构是同时遭受拉力、分布载荷和动荷载的多重作用，该发明的受力钢筋锈蚀试件成型装置与方法不能全面满足研究受力钢筋在腐蚀介质作用下的腐蚀形态以及力学性能的需要。

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技术实现要素：
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本实用新型要解决的技术问题是提供一种适合于多工况的受力钢筋锈蚀试件成型装置，解决腐蚀受力钢筋的劣化形态和本构特征耐久性研究的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，包括箱体、喷洒系统、排液系统、箱内加载器和至少一套加载装置，加载装置横向穿过箱体，加载装置包括一对受力横梁、一对撑杆和一套受力钢筋组件，受力钢筋组件包括受力钢筋和两个螺母，受力钢筋的两端包括螺纹；受力横梁的中部包括通透的钢筋孔和两个凹槽，两个凹槽位于受力横梁的内表面，对称地布置在钢筋孔的两侧；箱体相对的两块侧板包括安装加载装置的承孔，受力横梁布置在承孔的外侧；撑杆和受力钢筋穿过箱两块体侧板上的承孔，受力钢筋端部的螺纹穿过受力横梁的钢筋孔，撑杆的端部插入受力横梁的凹槽；螺母以设定的扭矩旋紧在受力钢筋端部的螺纹上，箱内加载器安装在受力钢筋上。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，箱内加载器包括用于施加径向疲劳载荷的振动马达，振动马达固定在受力钢筋上。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，振动马达用环氧树脂胶粘在受力钢筋中部的下方。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，包括至少两套所述的加载装置，箱内加载器包括用于施加径向均布载荷的加载板，两套加载装置水平分开布置，加载板放置在两套加载装置的受力钢筋上方。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，包括至少两套所述的加载装置，箱内加载器包括用于施加径向集中载荷的张紧索，张紧索的两端分别连接将两套加载装置的受力钢筋，张紧索与受力钢筋正交。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，张紧索为碳纤维线索。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，喷洒系统包括盐雾水源，伺服加压泵，管网和复数个喷头，伺服加压泵的入口接盐雾水源，出口接管网；喷头安装在箱体顶板及侧板的内壁上，喷头的入口与管网连接。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，排液系统包括排水阀和废液箱，箱体的底部包括排水口，排水阀安装在排水口处，排水阀的出口通废液箱；箱体包括底箱和箱盖，箱盖与底箱的结合处包括凹凸咬口。

以上所述的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置，包括温度控制系统，温度控制系统包括加热器、温度控制器和温度表，加热器布置在箱体底板上方。

本实用新型的多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置能够模拟钢筋在不同工况下的受力情况，可用于研究腐蚀受力钢筋的劣化形态和本构特征。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置的主视图。

图2是本实用新型实施例多工况下受力钢筋锈蚀试件成型装置的俯视图。

图3是图1中的A向剖视图。

图4是图1中的B向剖视图。

图5是图2中的C向剖视图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例受力钢筋7锈蚀试件成型装置的结构如图1至图5所示，包括箱体2、喷洒系统、排液系统、温度控制系统、箱内加载器和6套加载装置，6套加载装置按两排三列的矩阵排列。

加载装置横向穿过箱体2，加载装置包括一对受力横梁9、一对撑杆8和一套受力钢筋7组件，受力钢筋7包括受力钢筋7和两个螺母10，受力钢筋7的两端包括螺纹。受力横梁9的中部包括通透的钢筋孔和两个凹槽，两个凹槽位于受力横梁9的内表面，对称地布置在钢筋孔的两侧。箱体2相对的两块侧板包括安装加载装置的承孔，受力横梁9布置在承孔的外侧。撑杆8和受力钢筋7穿过箱两块体侧板上的承孔，受力钢筋7端部的螺纹穿过受力横梁9的钢筋孔，撑杆8的端部插入受力横梁9的凹槽。

螺母10以设定的扭矩旋紧在受力钢筋7端部的螺纹上，螺母10与受力横梁9之间还设有衬垫。螺母10用数显扭力扳手拧紧，用以对受力钢筋7的轴拉力进行调试，当数显扭力扳手达到预期扭力后，停止扭转螺母10，使受力钢筋7达到轴向的预应力。

箱内加载器包括箱内加载器包括用于施加径向疲劳载荷的振动马达12、用于施加径向均布载荷的不锈钢加载板14和用于施加径向集中载荷的张紧索15。

如图4和图5所示，振动马达12用环氧树脂胶粘在受力钢筋7中部的下方。用于施加疲劳荷载的振动马达12可选用直径为4mm的圆柱形无铁芯直流电机，使用电压在2-4V，额定电流为60mA，其使用温度为-20℃-60℃，可以在任意方向上使用，其质量为1.0±0.5g。

振动马达12具有塑料保护壳，可在相对湿度为10％-90％的环境中工作，塑料保护壳可保护其免受盐雾的腐蚀。

不锈钢加载板14放置在两套水平布置的加载装置的受力钢筋7上方。

张紧索15的两端分别连接将上下布置的两套加载装置的受力钢筋7，张紧索15与受力钢筋7正交。张紧索15可以是碳纤维线索。

喷洒系统包括盐雾水源1，伺服加压泵，管网3和许多喷头4，伺服加压泵的入口接盐雾水源1，出口接管网。喷头4安装在箱体2顶板的内壁及侧板的内壁上，喷头4的入口与管网连接。

排液系统包括排水阀5和废液箱6，箱体2的底部的低处有一个排水口，排水阀5安装在排水口处，排水阀5的出口通废液箱6，排水阀采用DN25不锈钢排水阀，当盐雾汇聚成为水流时，经排水口流入到废液箱6中。箱体2包括底箱和箱盖，箱盖与底箱的结合处有凹凸咬口，箱盖与底箱扣合后能有效防止盐雾弥散对环境或其他设备造成影响。]。

温度控制系统包括加热器、温度控制器和温度表11，加热器布置在箱体2底板的上方。温度控制系统用以控制钢筋所处环境温度。

本实用新型以上实施例通过喷洒盐雾于受力钢筋上来进行加速锈蚀，以此来研究受力钢筋在腐蚀介质作用下的钢筋形貌以及力学性能。本实用新型以上实施例能够模拟钢筋在不同温度环境下，承受静荷载、疲劳荷载、以及静荷载与疲劳荷载共同作用下的受力情况，可用于研究腐蚀受力钢筋的劣化形态和本构特征。