[实用新型]一种应力作用下钢丝加速锈蚀试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应力作用下钢丝加速锈蚀试验装置，适用于侵蚀环境下的预应力钢丝耐久性研究，属于测试技术领域。

背景技术

预应力筋一般为硬钢，锈蚀后容易发生脆断(应力腐蚀、氢脆腐蚀)，直接影响预应力混凝土结构的安全性和耐久性。近年来，世界范围内出现了一系列预应力混凝土结构耐久性失效的事故，其中预应力筋腐蚀引起的破坏占绝大多数。与普通钢筋相比，预应力混凝土结构在服役过程中，预应力筋一般处于较高应力水平(实际应力与极限强度的比值)，应力水平对预应力筋耐久性的影响是一个亟需讨论的问题。目前，研究腐蚀预应力筋的力学性能退化规律时，腐蚀预应力筋的来源一般分为两类：1)从现有预应力混凝土结构中拆除；2)实验室制备。前者存在预应力筋的应力水平难以测定且不可控制等缺点，难以系统研究应力水平对预应力筋耐久性的影响。后者主要分为以下几种方式：1)直接放入腐蚀溶液中进行通电加速锈蚀；2)浇筑在混凝土板中，再浸入腐蚀溶液进行加速通电锈蚀；3)浇筑在掺盐混凝土板中，利用腐蚀溶液浸泡、间断性浸泡或室内放置等方式进行锈蚀；4)浇筑预应力混凝土梁式构件，通过先张或后张对预应力筋施加某一应力水平。前三种方式未考虑应力水平对预应力筋耐久性的影响，第四种方式与实际预应力结构接近，但由于混凝土的徐变、收缩和其它影响因素会降低预应力筋的应力水平，实际应力水平难以控制，不利于研究。综上所述，研究开发一种在试验时保证稳定不变的应力水平，与实际情况接近的锈蚀形态以及实现加速锈蚀目的的试验装置和试验方法具有重要意义。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种应力作用下钢丝加速锈蚀试验装置，可通过加入不同的腐蚀溶液、加载不同的应力水平及控制钢丝与腐蚀溶液的接触方式(全截面接触的均匀锈蚀、单侧截面接触的单侧锈蚀和多孔接触的坑蚀)实现不同腐蚀环境下处于不同应力状态和不同锈蚀形态的预应力筋的耐久性研究。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种应力作用下钢丝加速锈蚀试验装置，包括固定系统、加载系统和加速腐蚀系统；

所述固定系统包括底座、支架以及用于和钢丝底端相连接的第一固定夹具装置，所述底座上表面固定连接所述支架的底端平台，所述支架底端平台的一侧设有第一固定夹具装置；所述加载系统包括固定在所述支架上端的杠杆、砝码、挂篓、平衡锤，所述杠杆一端分别悬挂所述挂篓以及放置在挂篓上的所述砝码，所述杠杆另一端分别连接所述平衡锤以及用于固定钢丝上端的第二固定夹具装置；所述加速腐蚀系统位于第一固定夹具装置和第二固定夹具装置之间，包括塑料盖、铜板、塑料瓶、腐蚀溶液、环氧树脂纱布、塑料套箍，所述塑料瓶顶端为中心开有通孔的塑料盖，所述塑料瓶底端预留瓶口，所述塑料瓶内部设有铜板；在实验时，钢丝穿过所述塑料盖中心通孔以及塑料瓶底端瓶口，所述环氧树脂纱布包裹在钢丝中无需锈蚀的部分，塑料瓶通过固定在支架上的塑料套箍加以固定。

进一步，所述平衡锤能够左右滑动，对钢丝所受应力作用进行微调。

进一步，所述塑料瓶的底端瓶口设有防水隔离层。通过对塑料瓶瓶口做防水处理用以避免腐蚀溶液外渗。

进一步，还包括和钢丝相连接的阳极导线以及和铜板相连接的阴极导线，试验时所述阳极导线与直流电源正极相连，所述阴极导线与直流电源负极相连，进行通电加速锈蚀。

进一步，所述底座上表面通过螺栓固定连接所述支架的底端平台，所述挂篓和杠杆、杠杆与支架均为铰接。

本实用新型的有益效果是：操作灵活、应力作用稳定、可调；且可通过加入不同的腐蚀溶液、加载不同的应力水平及控制钢丝与腐蚀溶液的接触方式(全截面接触的均匀锈蚀、单侧截面接触的单侧锈蚀和多孔接触的坑蚀)实现不同腐蚀环境下处于不同应力状态和不同锈蚀形态的预应力筋的耐久性研究。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为第一固定夹具装置。

图中：1.底座；2.螺栓；3.第一夹具；4.支架；5.杠杆；6.砝码；7.挂篓；8.平衡锤；9.塑料盖；10.铜板；11.塑料瓶；12.腐蚀溶液；13.环氧树脂纱布；14.钢丝；15.阳极导线；16.阴极导线；17.塑料套箍；18.第一固定夹具装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种应力作用下钢丝加速锈蚀试验装置，包括固定系统、加载系统和加速腐蚀系统；