[发明专利]一种超低温环境下混凝土劈裂强度试验的装置及试验方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种混凝土劈裂强度试验的装置以及试验方法。

背景技术

作为最重要的清洁能源之一，液化天然气LNG开始在世界各国广泛利用，由于LNG液化温度为-165^oC，使其储存条件非常苛刻，目前，储存LNG的终端塔主要以内部钢密封层外部钢筋混凝土保护层的协同结构为主，因此，对所用混凝土在超低温环境的力学性能进行研究是很有必要的。

目前，国内外学者在对低温或超低温环境混凝土力学测试中，主要有两种方式：1.通过将混凝土试件置于低温保温箱或冰箱冷却，待试件温度与箱体内部温度一致后，快速将其取出进行抗压强度测试，但这种方法由于试验时，将试件脱离了低温环境，进入常温条件进行试验，这会出现温度分布不均的情况，实验结果也不准确；2.将试件置于自制超低温控制箱中进行混凝土抗压强度测试，这种方法能够确保在试验过程中混凝土一直处于目标温度下。

但以上方法只针对混凝土在超低温下的抗压强度，由于目前现有试验方法和装置本身存在局限性，使得在混凝土的低温劈裂强度试验方法设计上还没提出有效的方案，来确保试验的精度和数据的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低温环境下混凝土劈裂强度试验的装置及试验方法，要解决混凝土劈裂强度试验准确度的技术问题；并解决实现试验过程简便易操作的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超低温环境下混凝土劈裂强度试验的装置，包括万能试验机，和置于万能试验机的上压板和下压板之间的低温箱，所述低温箱的上表面有一个用于上传力杆穿过的孔洞、下表面对应位置有一个用于下传力杆穿过的孔洞。

所述上传力杆的一端与万能试验机的上压板连接、另一端与夹持在混凝土试块上方的上承压盘连接，所述上承压盘与混凝土试块之间连接有上垫片。

所述下传力杆的一端与万能试验机的下压板连接、另一端与夹持在混凝土试块下方的下承压盘连接，所述下承压盘与混凝土试块之间垫有下垫片。

所述上承压盘、上垫片和下垫片三者通过两根定位杆连接。

所述上传力杆与上压板榫卯连接，其中一个有榫头、另一个有与之配合的榫槽。

所述上传力杆与上承压盘螺纹连接，其中上传力杆的端头是带有外螺纹的螺纹连接头，上承压盘有与螺纹连接头配合的上螺孔。

所述上承压盘与定位螺纹连接，其中定位杆的一端是带有外螺纹的螺纹头、其余部分是光滑的杆身，上承压盘上有一组与定位杆配合的下螺孔。

所述上垫片为矩形扁条、两端开有用于定位杆的螺纹头穿过的上垫片通孔，上垫片与混凝土试块的接触面为弧形面。

所述下垫片为矩形扁条、与上垫片相互平行、大小一致，两端开有与上垫片对应、用于定位杆的杆身穿过的下垫片通孔，下垫片与混凝土试块的接触面为弧形面。

所述定位杆的螺纹头的直径小于上垫片通孔的直径，定位杆的杆身的直径大于上垫片通孔的直径、小于下垫片通孔的直径。

所述下承压盘上有用于下传力杆插入的限位槽。

一种应用所述的超低温环境下混凝土劈裂强度试验的装置的混凝土劈裂试验方法，具体步骤如下：

步骤一，进行混凝土试块的劈裂试验之前，将上传力杆、上承压盘、上垫片、下垫片、定位杆、下承压盘和下传力杆组装成一个整体机构。

步骤二，将组装好的整体机构放入低温箱中。

步骤三，将上传力杆和下传力杆从低温箱的孔洞中穿出、分别与万能试验机的上压板和下压板固定连接。

步骤四，将混凝土试块放入上垫片和下垫片之间。

步骤五，在垫片和混凝土试块之间放入垫条，调整万能力学试验机的上、下压板的位置，将混凝土试块夹持住。

步骤六，盖上低温箱箱盖，启动低温箱，在0到-190℃范围调节试验温度。

步骤七，待试验温度稳定后，启动万能试验机，进行混凝土劈裂试验，直至混凝土试块破坏，准确记录低温环境下的混凝土劈裂强度数据。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明实现了对低温及超低温环境下混凝土的劈裂强度进行测试，并且能确保试验精度和数据准确性，解决了超低温条件下进行混凝土劈裂试验的技术问题。