[發明專利]鋼筋混凝土耐久性試驗用恒定加載的裝置

有效

• 申請號: 201010544511.1
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102466596A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 王陣地;姚燕;王玲
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N17/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本發明涉及鋼筋混凝土耐久性試驗技術領域，具體涉及一種能在凍融循環及鹽溶液侵蝕耦合作用下使鋼筋混凝土遭受彎曲荷載的加載裝置，適用于考慮荷載條件下鋼筋混凝土遭受多重損傷因素作用的耐久性能測試試驗，尤其適用于凍融循環和鹽溶液侵蝕以及彎曲荷載耦合作用下鋼筋混凝土的耐久性能測試及研究。

背景技術

鋼筋混凝土的耐久性能與它的服役壽命密切相關，近年來受到越來越多的關注，在服役條件下鋼筋混凝土材料的耐久性能是一個非常復雜的問題，在正負溫度變化頻繁的地區，影響鋼筋混凝土耐久性能的主要因素是凍融循環、鹽溶液侵蝕以及服役條件下的彎曲荷載。傳統的研究僅局限于單一因素作用下的耐久性研究，這種單一因素的研究結果并不能夠全面地、客觀地反映鋼筋混凝土在凍融循環、鹽溶液侵蝕以及彎曲荷載耦合作用下的耐久性能。

因此，在進行鋼筋混凝土材料的耐久性研究過程中，如何有效地模擬鋼筋混凝土在服役條件下的損傷因素，將直接影響到實驗結果的真實度和可信度，并最終影響到鋼筋混凝土構件的穩定性和服役壽命的判斷，因此需要一種能夠模擬鋼筋混凝土服役環境并進行性能測定的裝置；此外，現有的加載裝置，存在著不能施加精確荷載，不能保證荷載的長期穩定、加載量程小，只能用于砂漿試件等缺陷，并且安裝試樣的過程也較為繁瑣。

發明內容

本發明的目的是提供了一種凍融循環與鹽溶液侵蝕條件下鋼筋混凝土耐久性試驗用恒定加載的裝置。

本發明采用技術方案為：左右擋板上的四個角上各設有一個帶螺紋的孔，通過四根大絲杠連接左右擋板，右擋板上固定液壓千斤頂，液壓千斤頂的進油口通過三通膠管連接蓄能罐和電動液壓泵，所述的電動液壓泵與可編程序控制器PLC輸出端相連，可編程序控制器輸入端與觸摸屏相連接，另一端與壓力傳感器相連；壓力傳感器和液壓千斤頂之間放置滑板和由四點彎曲墊板與橡膠盒組成的試件盒，100mm×100mm×400mm的鋼筋混凝土試件和侵蝕性鹽溶液放置于試件盒中，確保試件位于兩塊四點彎曲墊板之間，試件的定位通過定位桿和承托板完成，施加荷載后試件盒之間通過四點彎曲墊板和滑板相接觸，整個系統中的加載部分放置于快速凍融循環試驗儀箱體中，以滿足凍融循環的環境條件。該外部環境條件可以根據試驗設計進行選擇，在這里選擇的是比較普遍的凍融循環條件。

應用所述的一種凍融循環與鹽溶液侵蝕條件下鋼筋混凝土智能液壓加載裝置，其步驟為：

第一步，將100mm×100mm×400mm的鋼筋混凝土試件放入橡膠盒中并加入試驗所需濃度的侵蝕性鹽溶液，試件的非成型面與四點彎曲墊板的半圓輥接觸；

第二步，接通系統電源，關閉電動液壓泵上的泄壓閥，在觸摸屏上輸入要施加的應力比，設定好系統的精度范圍，確定后啟動電動液壓泵；

第三步，電動液壓泵將壓力首先打入蓄能罐，待達到蓄能罐的壓強指標后，液壓千斤頂開始動作并帶動滑板滑行，與四點彎曲墊板接觸后，帶動在承托板上的試件盒滑行，使得試件盒中的試件依次受力，最后一塊滑板與壓力傳感器接觸后，壓力傳感器將測得的壓力數值傳給可編程序控制器PLC做計算，直至達到目標設定值時自動停止電動液壓泵動作，從而實現精確加載。完成加載后，在試驗進行中，若出現壓力傳感器的實測值小于目標設定值時會自動開啟電動液壓泵進行加載，從而保證荷載的長期穩定；

第四步，將加載組件部分放入到快速凍融循環試驗箱中進行凍融循環，直至達到目標試驗時間，切斷智能液壓加載裝置系統電源，開啟電動液壓泵上的泄壓閥，待液壓千斤頂歸位后取出試件進行其它試驗參數的測量。

本發明的加載裝置施加荷載精確、能夠保持荷載的長期穩定，可以模擬鋼筋混凝土構件在凍融循環、彎曲荷載以及鹽溶液侵蝕耦合作用下的劣化損傷過程，從而能夠更加真實客觀的反映鋼筋混凝土在服役條件下的耐久性能。

本發明主要有以下幾個優點：

1.能夠施加精確荷載。采用閉環控制，荷載的誤差范圍可控制在±2％以內；

2.荷載可以保持長期穩定。當壓力傳感器實測值小于目標設定值時，可編程序控制器PLC自動啟動電動液壓泵進行補加荷載，保證荷載的長期穩定；

3.良好的可觀察性。試驗人員可以通過觸摸屏上的顯示，觀察試件在劣化過程中的荷載變化情況，監測試件的損傷歷史；

4.加載量程范圍大，可用于測試不同標號鋼筋混凝土試件。電動液壓泵可以輸出0-100KN的荷載，加載裝置的適應范圍廣；

5.自動化程度高，勞動強度小。操作步驟少，操作人員容易上手，不需人工加載，減小了勞動強度；