[发明专利]混凝土氯离子渗透性测试拉伸荷载加载装置与测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量混凝土氯离子渗透性的测试装置和方法，具体地说是涉及一种在持续拉伸荷载条件下混凝土氯离子渗透性的电量法测试加载装置及试验方法。

背景技术

对于海港码头、地下工程、水利水电工程构筑物等钢筋混凝土结构，混凝土的抗水渗透性和氯离子渗透性是最为重要的性能指标之一。氯离子渗透性既是钢筋混凝土中混凝土抵御氯离子侵蚀、保护钢筋免受侵蚀能力的重要标志，在一定程度上也可表征混凝土的抗水渗透性。目前采用的混凝土氯离子渗透性的测定方法主要有电量法和快速氯离子迁移法，但两种方法中受测试件都不涉及荷载的作用。然而实际服役中的钢筋混凝土结构，不仅经受水压和氯离子浓度差等影响氯离子渗透的外界因素的作用，通常同时承受各种形式的荷载和海水及氯离子的渗透作用。荷载、尤其是拉伸荷载往往会影响混凝土中微裂缝的产生和扩展，影响混凝土的渗透性，包括氯离子渗透性。目前许多国家采用的由美国材料标准与试验协会所制定的用于评价混凝土抵抗氯离子渗透能力的标准（ASTM C1202），是在Φ95×50 mm的混凝土试样两端施加60V的直流电压，通过检测6h内流过的电量大小来评价混凝土的渗透性，所用装置和方法未考虑、也无法实现对受测试件同时施加各类荷载。公告中专利CN 101699267 A（申请号200910184937.8）公开了一种混凝土氯离子渗透性电量法测试加载装置及测试方法；公告中专利CN 101718671 A（申请号200910212680.2）公开了一种混凝土氯离子渗透性测试的加载装置及测试方法；专利CN 101074912 A（申请号200710023139.8）公开了水工混凝土在荷载作用下的渗透性能测试装置及测试方法；由于受常规试验装置的制约，对持续拉伸荷载条件下混凝土氯离子渗透性的测试方法仍是空白。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够对混凝土施加拉伸荷载，用于电量法测试混凝土氯离子渗透性的加载装置。

本发明的另一个目的是提供一种利用这种加载装置进行混凝土氯离子渗透性电量法测试方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

混凝土氯离子渗透性的加载装置，钢底板上设置有四个螺孔，螺孔中拧入四根平行的螺杆，所述螺杆上依次套有四根压缩弹簧和与所述钢底板平行的拉伸钢板、加压钢板和顶板；顶板与加压钢板之间设置有千斤顶；加压钢板与拉伸钢板之间设置有压力测力器，所述测力器包括压力传感器和显示仪表；拉伸钢板上部的螺杆上套有拉伸钢板定位螺栓帽，在加压钢板下部螺杆上套有加压钢板定位螺栓帽，在顶板上部和下部的螺杆上套有第一固定螺栓帽和下固定螺栓帽；

钢底板四周边各设置有一第一螺孔，拉伸钢板上与在钢底板通孔正上方位置各设置有一第二螺孔，所述第二螺孔的孔径不小于所述第一螺孔的孔径；拉伸钢板上四个第二螺孔中各插有一拉伸螺杆，拉伸螺杆在拉伸钢板上部套有带上下通孔的球座和固定螺栓帽，拉伸螺杆下端连接有拉伸测力器的传感器，所述拉伸测力器包括拉力传感器和显示仪表；

用于测试的直四棱柱体混凝土试件两端用结构胶粘结有上拉伸连接件和下拉伸连接件；两个拉伸连接件由与试件断面同尺寸的钢板和垂直焊接于钢板正中心的螺杆构成。

本发明加载装置的工作原理为：松开加压钢板定位螺栓帽，用千斤顶对加压钢板施加压力，压力大小由压力测力器测定；千斤顶产生的压力通过加压钢板、压力测力器和拉伸钢板施加到四根压缩弹簧上；当测力器显示设定压力值时，拧紧拉伸钢板定位螺栓帽，使弹簧处于压缩状态；混凝土试件下端的下拉伸连接件螺杆拧入钢底板周边上的螺孔，混凝土试件上端的上拉伸连接与拉伸螺杆下端的拉伸测力器的传感器连接；松开拉伸钢板定位螺栓帽，原被压缩弹簧的回弹力就通过拉伸钢板、拉伸螺杆、拉伸测力器和上拉伸连接件对混凝土试件施加了稳定的拉伸荷载；各个试件实际承受的荷载大小由其连接的拉伸测力器测定；调节各拉伸螺杆的固定螺栓帽，可使两两相对的两对混凝土试件承受相同或不同的拉伸荷载；设置于拉伸螺杆上部的通孔球座可保证混凝土试件单纯经受轴向拉力。

本发明的另一功能是这样实现的：利用上述加载装置进行混凝土氯离子渗透性电量法测试的方法，按如下步骤进行：

步骤一、用千斤顶对加压钢板施加压力，压力通过加压钢板、压力测力器和拉伸钢板施加到四根压缩弹簧上，当测力器显示设定压力值时，拧紧拉伸钢板定位螺栓帽；将混凝土试件下端的下拉伸连接件螺杆拧入钢底板周边上的螺孔，混凝土试件上端的上拉伸连接件与拉伸螺杆下端的拉伸测力器连接，松开拉伸钢板定位螺栓帽；