[發(fā)明專利]軸拉荷載作用下水泥基材料滲透性測(cè)試方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410346225.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104132878A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬剛;趙鐵軍;姜福香;姚小川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 蘇雪雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于研究水泥基材料在軸拉荷載作用下滲透性能的測(cè)試方法及裝置，該方法及裝置適用于研究水泥基材料在不同拉應(yīng)力水平及不同拉應(yīng)變水平作用下滲透性能的變化規(guī)律。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，水泥基材料已成為當(dāng)代最大宗的人造材料，更是最主要的建筑材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)今世界水泥產(chǎn)量已經(jīng)超過15億噸，折合成混凝土超過60億m3。水泥基材料的用量之多，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)意義之大，是人所共知的。普通的水泥基材料(普通混凝土)具有脆性大、抗拉強(qiáng)度低、韌性差、易開裂等缺點(diǎn)，在實(shí)際工程中，往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)劣化甚至不能使用。水泥基材料剔除了普通水泥基材料中的粗骨料，使材料內(nèi)部缺陷減少到最小，摻入鋼纖維以提高韌性和抗拉強(qiáng)度，并通過熱水養(yǎng)護(hù)來加速水泥水化反應(yīng)、改善微觀結(jié)構(gòu)與界面粘結(jié)力，從而提高各項(xiàng)性能。

在水泥基材料應(yīng)用于土木工程的150多年問，大量的水泥基材料構(gòu)件由于各種各樣的原因提前失效，達(dá)不到預(yù)期的服役年限。分析其原因，有的是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗力不足引起的，有的是由于使用荷載的不利變化造成的，但更多的是由于結(jié)構(gòu)的耐久性不足導(dǎo)致的。特別是沿海及近海地區(qū)，混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受海水的腐蝕，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，從而使結(jié)構(gòu)提前失效。這已成為實(shí)際工程中的一個(gè)重要問題。

在造成水泥基材料耐久性破壞的的眾多方式當(dāng)中，氯鹽滲入到水泥基材料內(nèi)部引起鋼筋銹蝕是主要破壞方式之一。國(guó)內(nèi)外雖然在有關(guān)氯鹽侵蝕環(huán)境作用下水泥基材料的滲透性能研究已有數(shù)十年，但研究?jī)?nèi)容大多都是水泥基材料在單一氯鹽侵蝕環(huán)境作用下的滲透性能。然而在實(shí)際工程中，混凝土結(jié)構(gòu)均處于承載狀態(tài)。在氯鹽侵蝕環(huán)境作用下實(shí)際工程中的水泥基材料滲透性應(yīng)是在荷載與氯鹽侵蝕共同作用下測(cè)得的。因此，將荷載與氯鹽侵蝕環(huán)境作用進(jìn)行耦合，系統(tǒng)研究拉伸荷載作用下水泥基材料的滲透性能對(duì)水泥基材料耐久性設(shè)計(jì)及壽命預(yù)測(cè)具有重要。CN?101482477B公開了一種拉應(yīng)力作用下混凝土滲透系數(shù)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，該裝置由拉伸裝置和電加速氯離子快速滲透裝置兩部分組成。該裝置能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整荷載，并能保持拉應(yīng)力穩(wěn)定，并能使拉伸應(yīng)力與滲透作用進(jìn)行耦合，但測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)、傳感器造價(jià)較高。CN?201266163Y公開了一種拉應(yīng)力下混凝土滲透性測(cè)試裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，但拉伸過程中試件容易偏心，無法精確施加拉應(yīng)力，并且會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn)象。

軸拉荷載作用下水泥基材料滲透性測(cè)試裝置能夠?yàn)樗嗷牧辖Y(jié)構(gòu)耐久性評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù)，因此，研制軸拉荷載作用下水泥基材料滲透性測(cè)試裝置具有重要意義，前景十分廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于研究水泥基材料在軸拉荷載作用下滲透性能的測(cè)試方法及裝置，該方法及裝置適用于研究水泥基材料在不同拉應(yīng)力水平及不同拉應(yīng)變水平作用下滲透性能的變化規(guī)律，可以克服傳統(tǒng)拉應(yīng)力作用下拉伸過程中試件容易偏心，無法精確施加拉應(yīng)力，并且會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn)象等缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種軸拉荷載作用下水泥基材料滲透性測(cè)試裝置，其包括底板、主承力框架、上支撐板、荷載傳感器、定位支架、球鉸、位移傳感器、活動(dòng)夾頭、傳動(dòng)齒輪、蝸旋減速器。

其中，所述主承力框架為四個(gè)高強(qiáng)度的支撐桿，構(gòu)成四面鏤空的腔體，四個(gè)支撐桿各自和上支撐板和底板相連。

其中，所述活動(dòng)夾頭為兩個(gè)，分別為上活動(dòng)夾頭，下活動(dòng)夾頭，下活動(dòng)夾頭通過球鉸連接于底板，上活動(dòng)夾頭通過球鉸連接于荷載傳感器。

其中，所述荷載傳感器與所述定位支架和所述蝸輪減速器的作用軸相連。

其中，所述兩個(gè)活動(dòng)夾頭分別設(shè)有兩個(gè)主螺栓，六個(gè)輔助螺栓，主螺栓位于每個(gè)夾頭兩側(cè)中間位置，輔助螺栓呈三角形排列位于每個(gè)夾頭兩側(cè)。

其中，所述位移傳感器通過粘貼式固定支座粘貼于測(cè)試試件上。

其中，所述測(cè)試試件可以是啞鈴形、長(zhǎng)條形板材或I字形板材。

其中，所述水泥基材料滲透性測(cè)試裝置裝有腐蝕物質(zhì)的腐蝕器皿。

其中，所述腐蝕器皿由兩部分組成，內(nèi)側(cè)為一側(cè)敞開的長(zhǎng)方體容器，用以增大腐蝕液與試件的接觸面積，中間設(shè)有圓孔，外側(cè)容器形狀類似于煙斗，管口向上，刻有刻度，粘貼于內(nèi)側(cè)容器中間的圓孔上，該器皿能夠避免對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置自身的腐蝕。