[發(fā)明專利]模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置及方法

在審

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• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110926957A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 張碩;唐孟雄;胡賀松;祝雯;趙汝英
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市建筑科學研究院有限公司;廣州建設工程質(zhì)量安全檢測中心有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 吳澤燊;盧頌昇

1.一種模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，包括高壓水溶液供應裝置、環(huán)境模擬容器、振動裝置和數(shù)據(jù)接收裝置，所述高壓水溶液供應裝置具有出液口，所述出液口與所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔密封連通，所述環(huán)境模擬容器固定于所述振動裝置上；所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中安裝有混凝土試塊，所述混凝土試塊內(nèi)埋設有多個傳感器，多個所述傳感器均與所述數(shù)據(jù)接收裝置相連接；其中，所述混凝土試塊具有滲透面，多個所述傳感器沿垂直于所述滲透面方向的不同深度設置，所述傳感器至少包括濕度傳感器和振動傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述環(huán)境模擬容器包括容器筒以及與所述容器筒的開口密封連接的密封蓋，所述容器筒上設有第一壓力表、注液閥和溢液閥；其中，所述溢液閥位于所述容器筒的頂部上，所述出液口通過所述注液閥與所述容器筒的內(nèi)腔相連通，所述混凝土試塊安裝于所述容器筒的內(nèi)腔中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，還包括連接管，所述連接管上設有流量計和截水閥，所述連接管的一端連接所述注液閥，另一端連接所述出液口。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述容器筒的頂部上還設有可視窗口。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述密封蓋和/或所述容器筒上設有泄液閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述振動裝置包括支撐平臺、振動電機、振動反饋傳感器和振動控制器，所述環(huán)境模擬容器、所述振動電機和所述振動反饋傳感器均安裝于所述支撐平臺上，所述振動控制器分別與所述振動反饋傳感器、所述振動電機相連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述支撐平臺包括容器安裝板、底座板和多個彈性連接件，所述容器安裝板與所述底座板之間存在間隔，且所述容器安裝板與所述底座板之間通過多個所述彈性連接件相連接，其中，所述環(huán)境模擬容器安裝于所述容器安裝板的頂部上，所述振動反饋傳感器設置于所述容器安裝板上，所述振動電機安裝于所述容器安裝板的底部上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，所述高壓水溶液供應裝置包括增壓泵，所述增壓泵上設有調(diào)壓閥、第二壓力表、所述出液口以及供水溶液進入所述增壓泵內(nèi)部的進液口，其中，所述增壓泵用于對進入其內(nèi)部的所述水溶液進行增壓，并將增壓后的所述水溶液泵送至所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置，其特征在于，還包括上夾板和下夾板，所述混凝土試塊安裝于所述上夾板與所述下夾板之間而與所述上夾板和所述下夾板形成一體，所述上夾板和/或所述下夾板固定于所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中，其中，所述上夾板或所述下夾板上開設有開孔，所述開孔與所述滲透面相對設置，且所述開孔的面積小于所述滲透面的面積。

10.一種模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗方法，應用于如權(quán)利要求1-9中任一項所述的模擬水壓和振動共存環(huán)境的混凝土耐久性試驗裝置中，其特征在于，所述方法包括：

向模具內(nèi)澆筑混凝土以制作所述混凝土試塊；

在所述混凝土初凝前,從所述混凝土試塊的多個外表面中選擇其中一個外表面作為所述滲透面，并在所述混凝土試塊中沿垂直于所述滲透面方向的不同深度預埋入多個所述傳感器，其中，所述傳感器至少包括濕度傳感器和振動傳感器；

對預埋有多個所述傳感器的所述混凝土試塊進行養(yǎng)護，并待所述混凝土試塊養(yǎng)護至規(guī)定齡期后，除所述滲透面外，對所述混凝土試塊的其余外表面進行密封處理；

將經(jīng)過密封處理后的所述混凝土試塊安裝于所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中，使得所述滲透面暴露于所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中，并將多個所述傳感器與所述數(shù)據(jù)接收裝置進行連接；

以所述混凝土試塊的各個外表面處于干燥狀態(tài)時作為初始狀態(tài)，并記錄此時所述數(shù)據(jù)接收裝置接收到的傳感數(shù)據(jù)作為初始值，其中，所述傳感數(shù)據(jù)至少包括濕度數(shù)據(jù)；

開啟所述高壓水溶液供應裝置，所述高壓水溶液供應裝置將帶有指定壓力的水溶液通過所述出液口注入至所述環(huán)境模擬容器的內(nèi)腔中，直至所述水溶液充滿所述環(huán)境模擬容器時，關(guān)閉所述高壓水溶液供應裝置，使得所述混凝土試塊處于高水壓的模擬環(huán)境中；

開啟所述振動裝置，以模擬振動環(huán)境，并確保所述振動裝置的振動狀態(tài)達到試驗要求，從而使得所述混凝土試塊處于一個高水壓與振動耦合作用的模擬環(huán)境中；

通過所述數(shù)據(jù)接收裝置實時監(jiān)測所述混凝土試塊的振動狀態(tài)，并記錄所述混凝土試塊沿垂直于所述滲透面方向不同深度位置上的濕度數(shù)據(jù)變化，以此可獲得所述水溶液在所述混凝土試塊中的滲透速率。