[實用新型]拉應力下混凝土碳化性能的單軸拉伸加載裝置

無效

• 申請號: 200820160745.4
• 申請日: 2008-10-17
• 公開（公告）號: CN201266196Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 錢春香;王輝;巴明芳
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01N3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術領域

本實用新型涉及一種混凝土碳化性能測試方法及其加載裝置，特別涉及一種能在不同拉應力水平條件下使處于連續單軸拉伸狀態下的混凝土試件進行試驗室加速碳化的性能測試的試驗裝置。

背景技術

混凝土是一先天不足帶裂縫工作的材料，它在壓應力作用下的微觀和細觀結構的變形研究已經很多，但在拉伸應力作用下微細觀結構變化特征研究相對有限。目前，對混凝土試件施加的拉應力的研究主要是通過彎曲應力的裝置來實現，而單純的單軸拉伸加載裝置還沒有相關的報道。一個關鍵原因就是實現混凝土的單軸拉伸狀態的難度較大，而且將單軸拉伸應力和碳化進行耦合試驗，由于加載裝置復雜就更難實現了，所以這方面的研究更是鮮有報道。

發明內容

針對現有技術存在的難以對混凝土試件持續保持單軸拉伸狀態下和碳化試驗進行耦合的缺點，本實用新型提供了一種拉應力下混凝土碳化性能的單軸拉伸測試的加載裝置，可以使混凝土試件在持續單軸拉伸狀態下測試碳化變化規律及影響機理。

本實用新型的技術方案為：一種拉應力下混凝土碳化性能的單軸拉伸加載裝置，所述的裝置由上下兩塊鋼板組成，在兩塊鋼板的四角處各設有一個孔，由四根端部設有螺紋的鋼管將上鋼板和下鋼板相互連接，上下鋼板能夠延鋼管平行滑動，在螺栓上還套有四個具有相同特征參數的彈簧將上鋼板與下鋼板隔開，鋼管與螺母配合固定鋼板位置；在上下兩個鋼板的中軸線處分別設有一個孔和混凝土試件兩端的預埋螺栓相互配合，預埋螺栓通過螺母與上下鋼板固定。

主要原理：依據虎克定律原理，使用彈簧加載體系，荷載通過彈簧對試件施加荷載。先測定彈簧剛度，通過控制彈簧的壓縮變形量來控制拉應力的大小。通過在混凝土試件中軸線兩端的預埋螺栓將圓柱體或長方體形混凝土試件連接在兩段平行的鋼板之間，上下鋼板和混凝土試件的上下表面緊密接觸。四根具有相同特征參數的壓縮彈簧套在四根直徑略比彈簧內徑小的鋼柱上，當測試時候，將兩塊鋼板四角上螺栓的螺母擰松，此時由于混凝土試件已經由預埋螺栓將其固定在了上下兩塊鋼板間了，這時被壓縮的四根彈簧就開始持續向兩塊鋼板施加荷載。根據彈簧材料參數和彈簧的壓縮量可以計算出作用在試件上的軸向拉伸荷載，采用這種方法施加荷載，實驗過程中應力松弛對試件受荷幾乎沒有影響。只要更換四角鋼柱上的彈簧，就可以施加不同的載荷。為了確定試件不同部位實際拉應力，在混凝土試樣軸向方向貼三個應變片，根據不同拉力作用下的應變值可以確定試件受到的拉應力。

有益效果：1.可以使混凝土處于持續的單軸拉伸狀態。根據虎克定律，彈簧從壓縮狀態還原的時候，所提供的回彈力和壓縮變形量成正比，所以本實用新型在實驗時可以使混凝土處于持續的單軸拉伸狀態。

2.能提供不同應力水平的拉應力，從而實現對混凝土結構在拉應力耦合作用下的抗碳化耐久性進行評價的目的。只要同時更換具有不同的特征參數的彈簧，就可以提供不同應力水平的拉應力了。

3.操作方便。結構簡單，操作方便。

4.采用本實用新型的裝置施加荷載，實驗過程中應力松弛對試件幾乎沒有影響。

附圖說明

圖1為混凝土單軸拉伸加載裝置主視圖。

其中1.鋼柱，2.鋼柱螺帽，3.彈簧，4.鋼板，5.試件，6.預埋螺栓，7.螺帽

圖2為混凝土單軸拉伸加載裝置俯視圖。

具體實施方式

實施例1

一種拉應力下混凝土碳化性能的單軸拉伸加載裝置，所述的裝置由上下兩塊鋼板組成，在兩塊鋼板的四角處各設有一個孔，由四根端部設有螺紋的鋼管將上鋼板和下鋼板相互連接，上下鋼板能夠延鋼管平行滑動，在螺栓上還套有四個具有相同特征參數的彈簧將上鋼板與下鋼板隔開，鋼管與螺母配合固定鋼板位置；在上下兩個鋼板的中軸線處分別設有一個孔和混凝土試件兩端的預埋螺栓相互配合，預埋螺栓通過螺母與上下鋼板固定。使用方法為：

第一步，采用圓形的PVC管，長度為300mm，管的直徑為100mm，作為制作混凝土圓柱形試件的套模；成型時將預埋螺栓埋入試件兩端的中心軸位置，埋入深度為4cm。混凝土采用分層振搗的方式成型，成型一天后拆模，養護到試驗要求齡期后拿出。

第二步，將四根鋼管插入下鋼板四角處的四個孔內，并將四根具有相同特征參數的彈簧置于其上，將制好的圓柱體形混凝土試件置于下鋼板上，讓混凝土試件的下端面的預埋螺栓從下鋼板中軸線處的孔中穿出，然后再同套上上鋼板，對彈簧施加壓力使上鋼板與試件的上表面緊密接觸，擰緊四角的鋼柱上的螺母。擰緊混凝土試件兩端的預埋螺栓上的螺母，將其固定在上下鋼板間。