[实用新型]混凝土材料高温中劈拉试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土材料力学性能试验机，尤其是一种用于普通混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、高强混凝土等材料高温中劈拉强度和劈拉变形的试验机。

背景技术

混凝土是工程建设中用途最广、用量最大的建筑材料。近年来，随着混凝土材料在高层、高耸、大跨等特殊使用条件和严酷环境应用的深入，对混凝土材料高温抗火性能提出了新的要求，急需相应的高温试验设备以研发混凝土材料的高温抗火性能。现有混凝土高温劈拉试验设备的升温系统和加载系统往往是分离的，不能进行严格意义上的高温中混凝土劈拉性能试验，只能进行高温后混凝土劈拉性能试验和近似的高温中混凝土劈拉性能试验。高温后混凝土劈拉性能试验是将混凝土材料放到升温设备中加热，达到目标值后停止加热，待混凝土材料冷却后在加载设备上进行加载。近似的高温中混凝土劈拉性能试验则是在升温设备中的混凝土温度达到目标值后，立即用特制的高温钳等工具将处于高温状态的混凝土材料放到劈拉试验机上加载。实际应用中发现，不论是高温后劈拉试验，还是近似的高温中劈拉试验，所得的混凝土高温中劈拉试验结果与火灾高温中混凝土实际的劈拉性能均有较大差异。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

实用新型内容

技术人员经过长时间的技术攻关，终于发现产生上述问题的原因。混凝土高温劈拉试验结果与火灾高温中混凝土实际的劈拉性能差异较大的原因在于：混凝土高温中劈拉试验设备的升温系统与加载系统是分离的，不能实现升温与加载的协同，加载时混凝土试件的温度总会不同程度的低于加热时的目标温度，混凝土试件在降温过程中，外部降温快，内部降温慢，从而产生热应力梯度，造成混凝土材料的应力损伤，进而使所得试验结果与火灾高温中混凝土的实际劈拉性能产生差异。对于高温后混凝土劈拉性能试验，加载时混凝土的温度已降至常温，热应力损伤非常明显。对于近似的高温中混凝土劈拉性能试验，虽然混凝土试件从升温设备中取出后立即进行加载，温度下降较少，但由于加载时的环境温度远低于升温设备中的温度，混凝土试件的热应力梯度较大，热应力损伤同样不可忽视。在研发的过程中，技术人员还遇到一个技术问题，即量测混凝土变形量的位移计放入升温设备中会被烧坏。

此外，按照我国现行有关试验方法标准和规范，混凝土材料性能（例如，劈拉强度）是根据相同条件下3个混凝土试件的试验结果确定的，因此，必须解决3个相同混凝土试件在相同高温环境下的升温问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：混凝土材料高温中劈拉试验机，包括用于对混凝土试件施加压力的加载设备、用于加热混凝土试件的升温设备以及用于测量混凝土试件劈拉变形量的位移采集装置；

所述加载设备包括底座、固定于该底座上的立柱、设于所述立柱上且沿所述立柱上下移动并定位的横梁、固定于横梁底部的上压板、固定于上压板底部的耐高温上压头、设于所述底座上的下压板、设于所述下压板上的耐高温下压头、设于所述下压头上的耐高温垫块以及用于对所述下压板施加向上作用力的加载动力源，所述耐高温上压头的下端以及所述耐高温垫块的上端均具有劈拉凸部；

所述升温设备包括高温炉支撑架、设于该高温炉支撑架上的高温炉以及设于高温炉内的发热体，所述高温炉位于所述上压板和所述下压板之间，所述高温炉的顶板设置供所述耐高温上压头向下穿入高温炉内部的上穿孔，所述高温炉的底板设置供所述耐高温下压头向上穿入高温炉内部的下穿孔，所述上穿孔和所述下穿孔在竖直方向上正对设置；

所述位移采集装置包括分别水平设于两所述立柱上的位移计、采集两个位移计信息的位移计采集盒以及两个导杆结构，两个导杆结构的耐高温导杆等长，所述高温炉的两侧壁上设有两个供所述两个耐高温导杆穿过的导向孔。

优选的，所述耐高温上压头包括固设于所述上压板上的上压头支座以及固设于所述上压头支座上的上压头本体,所述耐高温下压头包括固设于所述下压板上的下压头支座以及固设于所述下压头支座上的下压头本体，对应的所述劈拉凸部位于所述上压头本体上。

优选的，所述立柱上部设有螺纹，所述横梁上的两端转动设有螺母，所述横梁上设有用于驱动两所述螺母转动的电机，所述横梁通过与所述立柱的螺纹配合实现上下移动并定位。

优选的，所述升温设备还包括温控系统和设于所述高温炉内的温度传感器，所述发热体为碳硅棒，所述温控系统与所述温度传感器采样连接，所述温控系统与所述硅碳棒电连接。