[發明專利]混凝土試樣在應力作用下腐蝕試驗的加載裝置

有效

• 申請號: 201410778474.9
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104502212A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 周英武;吳凌壹;邢鋒;隋莉莉;張長平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N17/00
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

[技術領域]

本發明涉及混凝土腐蝕試驗的加載裝置，尤其涉及一種混凝土試樣在應力作用下腐蝕試驗的加載裝置。

[背景技術]

承載負荷是混凝土作為結構功能材料的主要使命和固有特性，負荷的存在會引起混凝土的徐變與松弛、導致混凝土在未達到其應有的極限承載力前發生破壞，影響混凝土結構長久性能與安全性。再者，由于早期人們對混凝土結構的耐久性認識不清、重視不夠，混凝土結構所處的惡劣環境將對混凝土結構的各項力學性能產生影響，形成對混凝土結構的環境腐蝕，而負荷的大小和形式會進一步影響環境腐蝕對混凝土結構的劣化速度。為準確地分析混凝土結構在應力與環境同步腐蝕后的力學性能，了解應力與環境腐蝕的耦合作用對混凝土力學性能的影響至關重要，需使用相應的腐蝕裝置。目前，人們設計了各種應力腐蝕的裝置，市場上所見的應力腐蝕裝置采用了彈簧結構、機械傳動系統、液壓控制系統或配重對試件施加拉力或壓力，通過儀器測得持續加載過程中混凝土構件的有關參數。但這些裝置大多未涉及與環境腐蝕的耦合作用，并存在如下缺點：

彈簧或機械傳動系統經過長時間的拉伸或壓縮，會出現應力松弛，負荷逐漸減小，影響加載精度，給試驗結果的分析帶來較大困難。

混凝土徐變所引起的構件變形，進一步增加彈簧或機械傳動系統的加載裝置的應力松弛。

液壓系統的應力腐蝕裝置需要設計相應的控制系統，設計復雜、成本高。

專利號為200810066321.6的發明專利公開了一種混凝土試樣在應力作用下腐蝕試驗的加載設備，包括機架、有刻度的上橫梁、下橫梁、加載砝碼、傳力桿、上加力錕和下加力錕，所述上橫梁的一端同機架一側鉸接，另一端懸掛加載砝碼，中間有沿上橫梁縱向滑動的上滑塊；所述的混凝土試樣置于上加力錕和下加力錕之間，傳力桿的下部通過上加力錕傳力于混凝土試樣，下加力錕由機架的底座支承，所述的下橫梁位于上橫梁的下面，其一端與同機架另一側鉸鏈連接，所述的上滑塊壓在下橫梁的上部，下橫梁壓在傳力桿的上部。該發明可以克服彈簧施力的應力松弛問題，但這種加載設備在使用中存在以下缺點：1)采用兩個加力錕來施加應力，需要采用兩個標尺，施力的大小不直觀，應力計算比較麻煩，同時下橫梁需要設置標尺，剛度較低，無法對試件施加較大的應力；2)施力裝置采用普通的鉸接方式，施力的精度較低；3)無法實現對混凝土試樣應力松弛的自動補償。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種對混凝土試樣應力松弛進行自動補償，保持混凝土試樣應力恒定的混凝土試樣在應力作用下腐蝕試驗的加載裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種混凝土試樣在應力作用下腐蝕試驗的加載裝置，包括機架、加載機構、傳力機構、試樣夾具和盛裝腐蝕液體的容器，傳力機構通過連接桿與試樣夾具連接，試樣夾具包括加壓裝置和調節裝置，調節裝置包括控制電路、伺服電機和升降機；升降機由伺服電機驅動，伺服電機與控制電路連接；加壓裝置的一端接所述的連接桿，另一端接升降機；控制電路對加載機構進行監測，根據加載機構的狀態自動調節升降機的高度。

以上所述的加載裝置，傳力機構包括加力杠桿和連桿，加載機構是以計量杠桿為主體的稱重杠桿機構，加力杠桿布置在計量杠桿的下方，加力杠桿通過加力杠桿的支點刀承組與機架鉸接；連桿的上端與計量杠桿的重點刀承連接，下端通過加力杠桿力臂刀承組與加力杠桿的端部鉸接；試樣夾具通過加力杠桿的重點刀承組與加力杠桿鉸接。

以上所述的加載裝置，稱重杠桿機構包括秤架、增砣、砣掛和、游砣和所述的計量杠桿，秤架固定在機架的上部，計量杠桿通過計量杠桿支點刀承組與秤架鉸接，砣掛通過砣掛刀承組懸掛在計量杠桿長力臂的端部；通過增減增砣和調整游砣的位置改變加載量的大小。

以上所述的加載裝置，機架上部包括上橫梁，加力杠桿的支點刀承固定在上橫梁下方，加力杠桿的支點刀固定在加力杠桿上；所述連桿為長度可調節連桿。

以上所述的加載裝置，機架的底座包括下橫梁，升降機固定在下橫梁上；升降機的頂部包括升降板和復數根立柱，立柱的下端固定在升降板上；試樣夾具包括連接頭、拉桿、拉板、托板、壓板和復數根拉力螺桿，壓板的周邊包括復數個立柱孔，立柱穿過立柱孔，立柱的上端的螺紋上旋有螺母將壓板固定在立柱上；壓板包括復數個螺桿孔，拉力螺桿的下端固定在托板上，上部穿過壓板的螺桿孔，上端與拉板固定；拉板的中部與拉桿固定，拉桿的上端與連接頭連接，連接頭的上部與所述的連接桿連接；所述的混凝土試樣放在托板與壓板之間。

以上所述的加載裝置，所述的容器放在升降板與壓板之間，混凝土試樣和托板布置在容器中。