一种混凝土试块冻融循环自动试验机的制作方法

1.本实用新型涉及一种试验设备技术领域，具体地，涉及一种混凝土试块冻融循环自动试验机。


背景技术：

2.混凝土在土木水利工程中得到了广泛的使用。寒冷地区混凝土冻融破坏较常见。由于温度正负交替变化，使混凝土内部孔隙水形成冻结膨胀压、渗透压及结晶压力等联合作用的疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀，从而降低混凝土强度。在冻融环境中使用时，混凝土的力学性能会降低。因此，需要在实验室中进行的冻融循环试验，确定冻融循环次数来评价混凝土抗冻性。
3.冻融试验需要设定一定的周期，例如每隔四小时，将混凝土试块交替放置在冷冻环境下和融化环境下，一般冻融试验需要需持续上百次循环。
4.现有实验设备大多是通过人工放样和取样，需要耗费大量的人力。同时随着冻融循环周期的延长，人工取样放样可能导致误差概率增大，影响了试验结果的准确性。
5.现有技术中存在一些改机的技术方案，例如中国实用新型专利公告号cn 215339595 u公开了一种道路用多功能养护冻融循环一体机，包括试验箱体(1)、升降测量机构(2)、水循环系统(3)及制冷系统(4)，升降测量机构通过伸缩杆(23)与液压缸(24)上下往返于热熔室12和冷冻室13，试验箱体采用双层设计，上层冷冻室用于试件低温冷冻，下层热熔室用于热熔，通过升降测量机构带动试块上下移动，进行热熔与冷冻循环。
6.这样的结构虽然可以实现无人操作的冻融循环试验，但试验设备的结构复杂，尤其是升降测量机构的很多部件在热熔室内接触水后又转移到冷冻室，容易结冰冻住，如上下隔热板、导向块、导槽、电子秤、圆孔等，这些部件需要周期性的相互运动，容易黏连在一起而是设备无法运行。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的问题是提供一种混凝土试块冻融循环自动试验机，将样品箱自动在冷冻区和融解区之间移动，并且样品箱及其驱动、移动设备不接触水，防止结冰冻住，提高试验自动化程度，提高试验的可靠程度。
8.为解决上述技术问题，本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机，包括箱体，所述箱体内设置冷冻区和融解区，所述箱体内设置样品箱，所述样品箱连接驱动装置，所述驱动装置能够使所述样品箱可在冷冻区和融解区之间移动；所述样品箱靠近融解区的一侧连接保温隔板，所述保温隔板能够在所述样品箱移动到冷冻区后将冷冻区与融解区间隔开；所述样品箱靠近融解区的一侧连接融解水提供装置，所述融解水提供装置能够向所述样品箱输入用于融化样品块的水；所述样品箱设置融解水排出装置，所述融解水排出装置能够在化冻完毕之后进入冷冻区之前将水排出。
9.由于在箱体内设置冷冻区和融解区，而样品箱可以在冷冻区和融解区之间切换，
冷冻周期完成后融化时则将样品箱移至融解区，此时将制冷设备关闭，在融解区内通过管道向样品箱内输入融解水，当需要进入冷冻周期时，将样品箱内的融解水排除以后再将样品箱移动至冷冻区，将制冷设备打开进行制冷，完成冻融循环。在样品箱靠近融解区的一侧连接保温隔板可以在冷冻周期内将冷冻区和融解区区隔开，防止将冷量输入到融解区，使得融解区的设备结冰，也能节省制冷的能量。移动设备不接触水，防止结冰冻住，提高试验自动化程度，提高试验的可靠程度。
10.作为进一步的改进，所述样品箱靠近冷冻区的一侧连接第二隔板，所述第二隔板能够在所述样品箱移动到融解区后将冷冻区与融解区间隔开。
11.第二隔板可以在融解周期内将冷冻区和融解区区隔开，防止将冷冻区的冷量输入到融解区，可以节省制冷的能量。
12.作为进一步的改进，所述箱体内壁上设置限位装置，所述限位装置能够限定所述保温隔板和第二隔板的移动范围但不妨碍所述样品箱的移动，所述限位装置设置在冷冻区和融解区之间，所述保温隔板和第二隔板分居限位装置两侧。
13.作为进一步的改进，所述限位装置的至少一侧设置密封条。
14.所述冷冻区与融解区分居所述箱体的左右两侧；或者，所述冷冻区与融解区分居所述箱体的上下。样品箱可以在驱动装置的驱动下沿左右移动，也可以上下移动。
15.作为进一步的改进，所述融解水提供装置通过柔性管连接所述样品箱。
16.柔性管在样品箱移动时，可以随着样品箱的移动而改变长度，可适应样品箱的移动。
17.优选的，所述融解水排出装置为设置在所述样品箱底部的阀门。
18.所述驱动装置为下列结构中的一种，
19.（1）连接在样品箱或保温隔板上的链条链轮结构；
20.（2）安装在样品箱或保温隔板和箱体壁上的齿轮齿条机构；
21.（3）安装箱体上的气缸，所述气缸的气缸杆连接样品箱或保温隔板；
22.（4）安装在样品箱或保温隔板上驱动轮。
23.所述保温隔板和第二隔板通过支架与样品箱连接；所述样品箱和/或保温隔板、第二隔板上设置滚轮。在样品箱上设置滚轮可以使得样品箱的移动更顺畅，防止因为结冰被卡住。
24.所述融解水提供装置设置在箱体内，所述融解水提供装置设置在融解区远离所述冷冻区的一侧，所述融解水提供装置包括储水箱和加热箱，所述加热箱通过柔性管连接所述样品箱。
25.采用这样的结构后，本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机可以自动进行热熔与冷冻循环，同时通过隔热板进行隔离保温，防止两个区域内的温度扩散影响试验结果，能够降低人为移动产生的试验误差，且装置集养护与试验为一体，操作简单、自动化程度高，测量精度高、效率高。在样品箱靠近融解区的一侧连接保温隔板可以在冷冻周期内将冷冻区和融解区区隔开，防止将冷量输入到融解区，使得融解区的设备结冰，也能节省制冷的能量。移动设备不接触水，防止结冰冻住，提高试验自动化程度，提高试验的可靠程度。
26.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能
够更明显易懂，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
27.根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。
29.图1是本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机的第一种实施方式的结构示意图。
30.图2是本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机的第二种实施方式的结构示意图，图中样品箱处于冷冻区。
31.图3是本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机的第二种实施方式的结构示意图，图中样品箱处于融解区。
32.图4是本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机的第三种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
34.应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
35.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
36.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
37.本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和b的至少一种，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
38.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
39.如图1至图4所示，本实用新型的混凝土试块冻融循环自动试验机，包括箱体1，箱体1内设置冷冻区2和融解区3，冷冻区2连接制冷设备7，融解区3与制冷设备隔离开，箱体1内设置样品箱4，样品箱4连接驱动装置，驱动装置能够使所述样品箱可在冷冻区2和融解区3之间移动。在第一种实施例中，样品箱4靠近融解区3的一侧连接保温隔板5，保温隔板5能够在所述样品箱4移动到冷冻区2后将冷冻区2与融解区3间隔开；样品箱4靠近融解区3的一侧连接融解水提供装置6，融解水提供装置6能够向样品箱4输入用于融化样品块的水；样品箱4设置融解水排出装置，融解水排出装置为阀门14，阀门能够在化冻完毕之后进入冷冻区之前自动打开将水排出。
40.由于在箱体1内设置冷冻区2和融解区3，而样品箱4可以在冷冻区2和融解区3之间切换，冷冻周期完成后融化时则将样品箱4移至融解区3，此时将制冷设备7关闭，在融解区3内通过管道向样品箱4内输入融解水，当需要进入冷冻周期时，将样品箱4内的融解水排除以后再将样品箱4移动至冷冻区2，将制冷设备7打开进行制冷，完成冻融循环。在样品箱4靠近融解区3的一侧连接保温隔板5可以在冷冻周期内将冷冻区2和融解区3区隔开，防止将冷量输入到融解区3，使得融解区3的设备结冰，也能节省制冷的能量。各种相互位置需要移动的设备不接触水，防止结冰冻住，提高试验自动化程度，提高试验的可靠程度。
41.在第二种实施例中，如图2和图3所示，样品箱4靠近冷冻区2的一侧连接第二隔板8，第二隔板8能够在样品箱4移动到融解区3后将冷冻区2与融解区3间隔开。第二隔板8可以在融解周期内将冷冻区2和融解区3区隔开，防止将冷冻区2的冷量输入到融解区3，可以节省制冷的能量。
42.箱体1内壁上设置限位装置9，限位装置9能够限定保温隔板5和第二隔板8的移动范围但不妨碍所述样品箱4的移动，限位装置9设置在冷冻区2和融解区3之间，保温隔板5和第二隔板8分居限位装置9两侧。限位装置9的两侧设置密封条10。冷冻区与融解区横向布置，分居箱体的左右两侧，限位装置9可以是有一定高度的凸起的限位条，限位条设置在箱体的上壁、左右壁上，底部可以不设置限位条，箱体的底部可以流出空间来设置方便样品箱4滑动的轨道，或者样品箱4下部设置滚轮11。
43.在第三种实施例中，冷冻区2与融解区3也可以上下布置，分居所述箱体的上下，冷冻区2在下方，融解区在下方。样品箱可以在驱动装置的驱动下沿左右移动，也可以上下移动。由于上下移动需要更大的驱动力，对驱动装置的都要求更高，优选冷冻区2与融解区3横向布置。
44.融解水提供装置6通过柔性管12连接所述样品箱4。柔性管12在样品箱4移动时，可以随着样品箱4的移动而改变长度，可适应样品箱4的移动。
45.驱动装置可以选为连接在样品箱4或保温隔板5上的链条链轮结构，也可以是安装在样品箱4或保温隔板5和箱体壁上的齿轮齿条机构；安装箱体1上的气缸13，所述气缸13的气缸杆连接保温隔板5；安装在样品箱4或保温隔板5上驱动轮。图中仅示出了驱动装置是气缸13的情况。
46.保温隔板5和第二隔板8通过支架15与样品箱4连接；样品箱4上设置滚轮11。在样品箱4上设置滚轮11可以使得样品箱4的移动更顺畅，防止因为结冰被卡住。
47.融解水提供装置6设置在箱体1内，融解水提供装置6设置在融解区3远离冷冻区2的一侧，融解水提供装置6包括储水箱61和加热箱62，加热箱62通过柔性管12连接所述样品箱4。融化水箱和加热水箱要保持水温为18～20度。
48.以上所述，仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本实用新型的保护范围内。