[实用新型]测量混凝土膨胀应力的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程传感测试领域，特别是一种测量混凝土膨胀应力的实验装置。 

背景技术

混凝土膨胀过程中产生的应力是混凝土设计尤其是广泛应用的高性能膨胀混凝土设计的重要参数，因而准确测量混凝土膨胀过程中产生的应力对结构的安全耐久性具有重要的指导意义。经过对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为201010100499.7，专利名称：水泥基材料膨胀/收缩应力测试方法，该发明应用前需要进行复杂的理论计算，其装置上的1个圆环内表面需要粘贴应变片，工作量大，同时圆环的尺寸以及浇筑的试块形状也被限制，对圆环的材质也有严格的要求。最重要的是该发明不能模拟真实环境下环境与载荷等多成因素耦合作用下测量混凝土的膨胀应力。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能在载荷与环境因素耦合作用下测量混凝土膨胀应力的实验装置。 

实现本实用新型目的的技术解决方案为： 

一种测量混凝土膨胀应力的实验装置，其特征在于，包括下钢梁、螺杆、上钢梁、弹性构件、钢板、垫片、调节螺母、调力螺杆、S型力传感器、力测试仪、球铰支座；其中，下钢梁两侧分别固定螺杆下端，螺杆上端套有上钢梁和钢板，弹性构件通过螺杆布置在上钢梁和钢板之间，垫片和调节螺母通过螺杆上端固定在钢板上，调力螺杆连接在上钢梁上，S型力传感器与调力螺杆连接，S型力传感器上端中部与调力螺杆下端形成球铰约束，S型力传感器引出导线连接力测试仪，球铰支座与下钢梁连接，球铰支座下端与下钢梁上端形成球铰约束。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：能模拟真实环境下混凝土在环境和载荷等多成因素作用下测量混凝土膨胀应力；实验装置材料均可防腐蚀，确保了可以进行长时间在腐蚀环境下膨胀应力的测量。 

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型一种测量混凝土膨胀应力的实验装置，包括下钢梁1、螺杆2、上钢梁3、弹性构件、钢板5、垫片6、调节螺母7、调力螺杆8、S型力传感器9、力测试仪10、球铰支座12；其中：下钢梁1两侧分别固定螺杆2下端，螺杆2上端套有上钢梁3和钢板5，弹性构件通过螺杆2布置在上钢梁3和钢板5之间，垫片6和调节螺母7通过螺杆2上端固定在钢板5上，调力螺杆8连接在上钢梁3上，S型力传感器9与调力螺杆8连接，S型力传感器9上端中部与调力螺杆8下端形成球铰约束，S型力传感器9引出导线连接力测试仪10，球铰支座12与下钢梁1连接，球铰支座12下端与下钢梁1上端形成球铰约束。 

所述的下钢梁1中间开有球形槽，与球铰支座12形成球铰约束；所述的S型力传感器9在特定量程内是弹性可拉压的，其上端中部开有球形槽，与调力螺杆8下端的球铰支座形成球铰约束，调力螺杆8可微调；所述的弹性构件4其材料的弹性变形与混凝土试块膨胀变化协调相一致；所述的下钢梁1、上钢梁3、螺杆2、球铰支座12是采用特种防腐镍铬不锈钢制成，弹性构件4采用不锈钢压缩弹簧，钢板5采用不锈钢，均能防腐蚀。 

如图1所示，本实用新型包括：下钢梁1、螺杆2、上钢梁3、弹簧4、钢板5、垫片6、调节螺母7、调力螺杆8、S型力传感器9、力测试仪10、混凝土试块11、球铰支座12。其中：下钢梁1两侧分别固定螺杆2下端，将上钢梁3、弹簧4和钢板5按先后次套入螺杆2上端，弹簧4通过螺杆2布置在上钢梁3和钢板5之间，然后将垫片6和调节螺母7通过套入螺杆2上端旋转固定在钢板5上，调力螺杆8连接在上钢梁3上，S型力传感器9放置于调力螺杆8和已养护成型的混凝土试块11之间，S型力传感器上端中部与调力螺杆8下端形成球铰约束，S型力传感器9引出导线连接力测试仪10，混凝土试块11下端放置球铰支座12，球铰支座12下端与下钢梁1接触形成球铰约束。通过微调调力螺杆8，使其下端与S型力传感器9上端圆孔形成球铰约束，待以上各部件调节完毕，即可调节垫片6和调节螺母7，对混凝土试块11施加载荷，记录时间，初始测试时间定位从开始施加预压力算起，记录力测试仪10的读数，即可获得U-t时间曲线，根据之前在万能试验机上对S型力传感器9的F-U标定计算，通过转换既可以测得σ-t曲线。本实用新型测量混凝土膨胀应力实验装置可以用于在载荷与环境耦合作用下进行混凝土膨胀应力测量。