动，下压头本体顶起耐高温垫块后停止，启动横梁，使上压板向下移动，上压头本体与混 凝土试件上的钢垫板接触时停止； ⑤ 调整位移计和耐高温导杆的位置，使两个耐高温导杆分别顶住混凝土试件两端的钢 垫板，同时两个位移计分别顶住两个耐高温导杆上端部的横向压板； ⑥ 在计算机上设置压力加载制度并开始加载;此时下压板会按照设定的加载速度不断 向上移动，并依次通过下压头支座、下压头本体、耐高温垫块和钢垫板将荷载传递到混凝土 试件上，需要指出的是，上压头本体会随荷载的增大产生一定的变形，混凝土试件上端也会 有向上的移动；因此，需架设两个位移计分别量测才能准确测出混凝土试件上、下端部产生 的位移量； ⑦ 第1个混凝土试件加载结束后，存储试验数据;然后向下移动下压板，耐高温垫块回 落到导轨上，且下压头本体与耐高温垫块脱离接触后停止移动;接着向上移动横梁，耐高温 导杆与混凝土试件两端的钢垫板脱离接触后停止移动； ⑧ 启动推动装置的动力源，耐高温垫块在推动杆的作用下沿导轨向炉口方向移动，待 第2个混凝土试件移动到加载位置后停止移动； ⑨ 重复步骤④~⑥，对第2个混凝土试件加载;加载结束后重复步骤⑦~⑧，将第3个混 凝土试件移动到加载位置，再次重复步骤④~⑥，对第3个混凝土试件加载； ⑩ 3个混凝土试件全部加载完毕后，下压板回落到底，然后关闭加载设备和高温炉，并 打开炉门，待混凝土试件冷却后从炉内取出，试验完成。
[0032] 本实施例利用混凝土高温中抗压试验机对混凝土进行高温中抗压试验的方法，能 够利用混凝土高温中抗压试验机，简单高效地完成对混凝土高温中抗压试验，为研究混凝 土材料的高温和抗火性能提供了保障。
[0033]最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然 可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发 明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1. 混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于：包括用于对混凝土试件施加压力的加 载设备、用于加热混凝土试件的升温设备以及用于测量混凝土试件变形量的位移采集装 置； 所述加载设备包括底座、固定于该底座上的立柱、设于所述立柱上且沿所述立柱上下 移动并定位的横梁、固定于横梁底部的上压板、固定于上压板底部的耐高温上压头、设于所 述底座上的下压板、设于所述下压板上的耐高温下压头以及用于对所述下压板施加向上作 用力的加载动力源； 所述升温设备包括高温炉支撑架、设于该高温炉支撑架上的高温炉以及设于高温炉内 的发热体，所述高温炉位于所述上压板和所述下压板之间，所述高温炉的顶板设置供所述 耐高温上压头向下穿入高温炉内部的上穿孔，所述高温炉的底板设置供所述耐高温下压头 向上穿入高温炉内部的下穿孔，所述上穿孔和所述下穿孔在竖直方向上正对设置； 所述位移采集装置包括设于所述耐高温上压头上的两个位移计、采集两个位移计信息 的位移计采集盒以及两个导杆结构，其中一个导杆结构的耐高温导杆长于另一个导杆结构 的耐高温导杆，所述高温炉的顶板上设有两个供两所述耐高温导杆穿过的导向孔。2. 根据权利要求1所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:所述耐高温上压 头包括固设于所述上压板上的上压头支座以及固设于所述上压头支座上的上压头本体， 所述耐高温下压头包括固设于所述下压板上的下压头支座以及固设于所述下压头支座上 的下压头本体。3. 根据权利要求1所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:所述立柱上部设 有螺纹，所述横梁上的两端转动设有螺母，所述横梁上设有用于驱动两所述螺母转动的电 机，所述横梁通过与所述立柱的螺纹配合实现上下移动并定位。4. 根据权利要求1所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:所述升温设备还 包括温控系统和设于所述高温炉内的温度传感器，所述发热体为碳硅棒，所述温控系统与 所述温度传感器采样连接，所述温控系统与所述硅碳棒电连接。5. 根据权利要求2所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:所述导杆结构包 括设于所述上压头支座的底面上且具有压簧的弹簧座以及顶部设于所述压簧底端的所述 耐高温导杆，所述弹簧座的外侧沿轴向方向设有导向缝，所述耐高温导杆的上端部设置横 向压板，所述横向压板滑动插设在导向缝中且该横向压板用于与相应的所述位移计的探测 部顶压配合，所述位移计设于所述上压头支座的侧壁上。6. 根据权利要求2所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于：还包括推动装 置，所述推动装置包括设于所述高温炉的底板内表面上且与炉门垂直设置的耐高温导轨、 设于所述下压头本体上的耐高温垫块、滑动插设于高温炉侧壁上的推动杆以及驱动所述推 动杆往复运动的动力源，所述耐高温垫块的底部设有与所述耐高温导轨滑动配合的滑槽， 所述推动杆用于推动所述耐高温垫块在所述耐高温滑轨上滑动。7. 根据权利要求6所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:所述动力源包括 电机支架以及设于电机支架上的电机，所述电机支架包括设置于所述高温炉后侧的两个水 平布置的丝杠，电机与所述丝杠上的丝母驱动连接，丝杠旁设有刻度尺。8. 根据权利要求6所述的混凝土材料高温中抗压试验机，其特征在于:还包括计算机， 所述计算机与所述位移计采集盒信息连接用于采集位移计采集盒的位移信号，所述计算机 与试验机控制盒控制连接以便通过试验机控制盒控制加载动力源对所述下压板施加向上 作用力并接收试验机控制盒反馈的荷载信号。9.利用混凝土高温中抗压试验机对混凝土进行高温中抗压试验的方法，其特征在于包 括如下步骤： ① 将试验所用的3个混凝土试件放到高温炉中的耐高温垫块上，将钢制垫板设于混凝 土试件上、下两个面上； ② 打开炉门，沿高温炉内的耐高温导轨将3个放有混凝土试件的耐高温垫块推到高温 炉炉体最里面，即图2所示位置，此时最外面的第1个混凝土试件刚好位于可以直接加载进 行试验的加载位置； ③ 关闭高温炉炉门，在温控系统上设置温度加载制度，即升温速度和恒温时间，并开始 加热； ④ 炉内混凝土试件达到规定的目标温度和恒温时间后，启动加载设备，使下压板向上 移动，下压头本体顶起耐高温垫块后停止，启动横梁，使上压板向下移动，上压头本体与混 凝土试件上的钢垫板接触时停止； ⑤ 调整位移计和耐高温导杆的位置，使两个耐高温导杆分别顶住混凝土试件两端的钢 垫板，同时两个位移计分别顶住两个耐高温导杆上端部的横向压板； ⑥ 在计算机上设置压力加载制度并开始加载;此时下压板会按照设定的加载速度不断 向上移动，并依次通过下压头支座、下压头本体、耐高温垫块和钢垫板将荷载传递到混凝土 试件上，需要指出的是，上压头本体会随荷载的增大产生一定的变形，混凝土试件上端也会 有向上的移动；因此，需架设两个位移计分别量测才能准确测出混凝土试件上、下端部产生 的位移量； ⑦ 第1个混凝土试件加载结束后，存储试验数据;然后向下移动下压板，耐高温垫块回 落到导轨上，且下压头本体与耐高温垫块脱离接触后停止移动;接着向上移动横梁，耐高温 导杆与混凝土试件两端的钢垫板脱离接触后停止移动； 馨启动推动装置的动力源，耐高温垫块在推动杆的作用下沿导轨向炉口方向移动，待第 2个混凝土试件移动到加载位置后停止移动； 營重复步骤⑩~痛，对第2个混凝土试件加载;加载结束后重复步骤傷~·，将第3个混 凝土试件移动到加载位置，再次重复步骤·~?，对第3个混凝土试件加载； 參3个混凝土试件全部加载完毕后，下压板回落到底，然后关闭加载设备和高温炉，并打 开炉门，待混凝土试件冷却后从炉内取出，试验完成。
【专利摘要】本发明提供混凝土材料高温中抗压试验机及高温中抗压试验方法，其中，混凝土材料高温中抗压试验机包括用于对混凝土试件施加压力的加载设备、用于加热混凝土试件的升温设备以及用于测量混凝土试件变形量的位移采集装置。本发明混凝土材料高温中抗压试验机，将混凝土试验的升温设备和加载设备巧妙结合在一起，并辅以位移采集装置，形成了可用于混凝土试件高温中抗压试验的综合试验系统，实现了升温与加载的同步，能够真实地模拟火灾高温中混凝土的环境，通过本混凝土材料高温中抗压试验机进行混凝土材料试验得出的试验结果与火灾高温中混凝土实际的抗压性能非常接近，为研究混凝土材料的高温和抗火性能提供了保障。
【IPC分类】G01N3/02, G01N3/18
【公开号】CN105424498
【申请号】CN201510959836
【发明人】高丹盈, 赵亮平, 赵军, 陈刚
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月21日