[發(fā)明專利]一種持續(xù)三軸加載并測混凝土吸水特性的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

在審

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• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113866005A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高明中;汪林志;堯帆帆;于翠鳳;鮑鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02;G01N33/38
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種持續(xù)三軸加載并測混凝土吸水特性的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，包括三軸加載系統(tǒng)、試件應(yīng)變檢測系統(tǒng)、試件吸水量實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)和鋼架結(jié)構(gòu)；三軸加載系統(tǒng)包括軸向加載部分和圍壓加載部分，通過錯(cuò)位夾持的方法，將混凝土試件夾持在系統(tǒng)內(nèi)部；通過安裝在配重盤正下方升降臺上的激光位移計(jì)來測量混凝土試件的應(yīng)變；通過注水管和平衡管的一端分別與穿過加載板小孔的兩根小鋼管相連接，注水管另一端依次分別裝有儲水器、流量管、微量氣體流量計(jì)，平衡管另一端與外界聯(lián)系，構(gòu)成試件吸水量實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)，將水倒入儲水器時(shí)混凝土試件為吸水過程，將水從儲水器內(nèi)抽出后，通入干燥氣體為混凝土試件干燥過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土材料耐久檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種持續(xù)三軸加載并測試件吸水特性的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

荷載和水的入侵是混凝土劣化的兩個(gè)關(guān)鍵因素，目前有大量的試驗(yàn)研究混凝土試件在荷載或持續(xù)荷載情況下的強(qiáng)度劣化，也有研究混凝土在不同含水率或干濕循環(huán)下的強(qiáng)度劣化情況。在實(shí)際情況中，混凝土劣化不僅僅由單個(gè)因素所導(dǎo)致的，大部分情況下都是受多種環(huán)境耦合作用所影響，利用控制變量的方法雖然能夠分析影響因素的主次，但多因素的耦合作用并不是單個(gè)因素影響的簡單疊加。

為滿足探究多因素耦合作用下混凝土試件劣化的規(guī)律與機(jī)理，提供一種持續(xù)三軸加載并測混凝土吸水特性的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，主要針對在三軸持續(xù)荷載作用下，探究混凝土試件劣化的規(guī)律與機(jī)理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決，現(xiàn)有的測試系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)混凝土持續(xù)三軸加載、干濕循環(huán)和吸水過程的耦合作用，以及無法對試件的吸水量進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)量問題，為此本發(fā)明提供一種持續(xù)三軸加載并測試件吸水特性的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

本發(fā)明的一種三軸持續(xù)加載并測試件吸水特性的試驗(yàn)裝置，包括三軸加載系統(tǒng)、試件應(yīng)變檢測系統(tǒng)、試件吸水量實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)和鋼架結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述三軸加載系統(tǒng)其加載方式借鑒RRTS-Ⅱ型巖石流變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀的加載方式，試件夾持方式借鑒目前真三軸試件夾持方式采用錯(cuò)位夾持方法；具體包括軸向加載部分和圍壓加載部分，軸向加載部分包括配重盤、傳動(dòng)鏈條、傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒條、軸向加載小油缸、軸向加載大油缸、鋼板、液壓泵以及Y型油管；圍壓加載部分包括配重盤、傳動(dòng)鏈條、傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)齒輪、傳功齒條、圍壓加載小油缸、圍壓加載盒、液壓泵以及Y型油管；軸向加載部分和圍壓加載部分都是采用同一種擴(kuò)力機(jī)構(gòu)，即所述液壓泵通過Y型油管向小油缸和軸向加載大油缸或圍壓加載盒內(nèi)傳輸液壓油，使得混凝土試件受到一定的預(yù)荷載；在所述配重盤上加配重塊，將重力通過所述傳動(dòng)鏈條向所述傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤傳遞，再從所述傳動(dòng)裝盤傳遞到所述傳動(dòng)齒輪，以達(dá)到第一級擴(kuò)力目的；所述傳動(dòng)齒輪再將力傳遞到所述傳動(dòng)齒條，所述傳動(dòng)齒條將力傳遞到所述小油缸，所述小油缸再通過Y型油管將力傳遞到所述軸向荷載大油缸或圍壓荷載盒，以此達(dá)到第二級擴(kuò)力目的；所述液壓泵將液壓油輸送到小液壓缸的目的在于可以通過這兩級的擴(kuò)力機(jī)械裝置，保證在混凝土試件產(chǎn)生應(yīng)變后，及時(shí)將液壓油補(bǔ)入軸向荷載大油缸或圍壓加載盒以達(dá)到三軸持續(xù)荷載對混凝土試件作用的目的。

進(jìn)一步的，所述圍壓加載盒，包括環(huán)形油缸、加載桿和加載板；所述環(huán)形油缸內(nèi)壁環(huán)向均勻分布四個(gè)同等直徑的小孔，且每個(gè)小孔都裝有油封；所述加載桿呈T型，由光軸和鋼板鉸接組成，其光軸一端插入所述環(huán)形油缸內(nèi)側(cè)小孔，鋼板一端與所述加載板滑動(dòng)連接；所述加載板為中間有凹槽的鋼板，其一側(cè)與所述加載桿滑動(dòng)連接，另一與混凝土試件直接接觸，四塊加載板中有兩塊加載板在相應(yīng)的位置開有小孔，用以連接試件吸水量實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述試件應(yīng)變檢測系統(tǒng)包括激光位移計(jì)、升降臺、支座；所述升降臺呈T型，其上端平面用以放置激光位移計(jì)，下端具有螺紋結(jié)構(gòu)與支座連接，用以調(diào)節(jié)激光位移計(jì)的高程。

進(jìn)一步的，所述混凝土試件，為空心方形混凝土試件，對應(yīng)的兩側(cè)各有一根小鋼管用以連接混凝土試件的空心處與外界。