[发明专利]荷载与多因数耦合作用下混凝土试验加载装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种试验装置及试验方法，具体地说是混凝土的试验装置及试验方法。

背景技术

实际工程中混凝土的劣化失效通常是多重破坏因素耦合作用的结果，根据单一因素作用研究分析混凝土耐久性问题难以准确反应工程实际。因此，建立模拟真实环境-应力状态下的多因素耦合试验方法，研究多因素耦合作用下混凝土的性能的退化规律破坏机理及防护措施具有十分重要的意义。

目前国内外已经有关于压应力及多因数耦合作用下混凝土耐久性试验加载装置类似的设计，并有对于该技术研究和分析的文献报道；如中国水利科学研究院的装置为研究混凝土受弯应力的装置，采用应力扳手拧螺帽给试件加载，而众所周知，混凝土受拉极限承载力大约为受压极限承载力的1/20，该装置如果换成给受压混凝土加载，螺母受的力要大的多，经常松紧螺母必然会使螺纹磨损从而降低装置使用寿命和试验精度；哈尔滨工业大学邹超英公布了一套针对受压混凝土设计的的装置，为了使得整个夹具与试件正好能放入现有的快速冻融循环机所配套的试件盒里使用，将压板的面积设计为标准试件的截面面积（lOOmm×100mm的正方形）,而试件采用了非标准件（截面为φ100的圆），从而利用多余的空间安放拉杆，所以拉杆直径受限制，其结果是要么使用强度高但不可重复使用的高强螺栓，要么仅适用于设计强度较低的受压混凝土试件；我国发明专利CN101979990A公布了一套可以一个加载装置对应多个夹具的装置，降低了成本，但其仍然仅适用于受弯试件，换成受压试件时其加载装置处螺杆上的螺纹仍会产生较大的磨损；我国发明专利CN2449222Y公布了一种原位压力机，其主要通过千斤顶、高强拉杆及上下两钢板的相互作用给置于其内的砖砌体加载，从而实现在现场测量砌体抗压强度的作用。但其仅仅是对于砌体抗压强度的现场测量装置，与混凝土耐久性加载试验并无关系。

发明内容

本发明的目的在于提供便于操作并适于在同时受压、受弯及多因数耦合作用的荷载与多因数耦合作用下混凝土试验加载装置及试验方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明荷载与多因数耦合作用下混凝土试验加载装置，其特征是：包括压力机、夹具、传感器组件、试件盒，混凝土试件和传感器组件安装在夹具里，夹具安装在压力机里，试件盒套在压力机外面；压力机包括压力机上压板、压力机下压板、压力机拉杆、千斤顶，压力机拉杆安装在压力机上压板和压力机下压板之间，千斤顶安装在压力机下压板上，压力机上压板上设置第一圆环状金属套筒，千斤顶上设置第二圆环状金属套筒；夹具主夹具和侧夹具，主夹具包括主夹具上压板、主夹具下压板、主夹具拉杆，主夹具拉杆安装在主夹具上压板和主夹具下压板之间，主夹具上压板上设置与第一圆环状金属套筒相配合的第一金属环，主夹具下压板上设置与第二圆环状金属套筒相配合的第二金属环，侧夹具包括侧夹具左压板、侧夹具右压板、侧夹具拉杆，侧夹具拉杆安装在侧夹具左压板和侧夹具右压板之间，侧夹具左压板上设置第一组距离为10cm的两个半圆柱金属条，侧夹具右压板上设置第二组距离为30cm的两个半圆柱金属条，混凝土试件的上下端面紧贴主夹具的上压板和下压板，混凝土试件的两个侧面紧贴侧夹具的左压板和右压板；传感器组件包括传感器支架、传感器，传感器通过传感器支架安装在夹具上压板和夹具下压板之间。

本发明荷载与多因数耦合作用下混凝土试验方法，采用本发明所述的荷载与多因数耦合作用下混凝土试验加载装置，其特征是：按四点弯曲试验规范在混凝土试件的相应受力处画上记号，使侧夹具中左压板和右压板上的半圆柱金属条与混凝土试件上相应记号处相互接触，固定侧夹具拉杆使得混凝土试件的受弯应力达到其实验设计值，将混凝土试件放入主夹具中央位置，将夹具、混凝土试件整体放入压力机内，操作千斤顶使主夹具加载到设计值，固定主夹具拉杆卸掉千斤顶的压力，再重新用千斤顶加载到传感器读数发生反向变化以后拧紧螺母卸掉千斤顶的压力，重复上述过程直到卸掉千斤顶的压力后传感器读数与第一次加载前的读数一样，然后整体移出压力机，取下传感器，在主夹具拉杆与主夹具压板、侧夹具拉杆与侧夹具压板接触处涂一层密封胶，最后整体移到室外进行暴露试验或放入对应的试件盒中，再全部放入快速冻融循环试验机内进行快速冻融循环试验；卸载时割掉主夹具及侧夹具上的密封胶，再将主夹具放回压力机内，然后操作千斤顶使主夹具加载到设计值，松开拉杆压力，再将混凝土试件和侧夹具整体移出压力机，取出混凝土试件。

本发明还可以包括：

1、进行暴露试验时，设定暴露时间间隔，每经过一个暴露时间间隔后夹具重复一次卸载和加载混凝土试件的过程。