试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，包括不锈钢拉伸棒，固定用螺栓，环形固定器，水泥基复合材料试件，不锈钢圆盘，环形夹片，刻度指针杆，矩形刻度条，浇筑试件用试模，光纤光栅应变计，其中不锈钢拉伸杆具有不同的直径，代表不同的约束力，可以根据需要调换，本装置安装简单，使用方便，且能跟随试件放进所需环境中，不变形且依然发挥作用，能比较直观的得出试件在不同龄期时膨胀所产生的应力和变形。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于测量水泥基复合材料在外界环境下发生膨胀时所产生的应力，以及横向和纵向应变的装置。
技术介绍
混凝土和砂浆是当代主要的水泥基土木工程材料，被普遍应用在房建工程、桥梁工程、还有水利及其它工程中。但是近几十年以来，国内外屡次发生因混凝土结构耐久性不足而造成的结构功能提前失效甚至破坏崩塌的事故，给人类造成了巨大的经济损失和生命财产安全问题。所以国内外许多学者着力于研究混凝土或者砂浆发生破坏的原因，发现其中一个重要的原因就是：在外界环境的长期作用下，混凝土会发生结晶、膨胀、开裂，而逐渐失去强度。所以许多学者致力于研究混凝土或者砂浆发生膨胀的原因以及所产生的后果。将水泥基复合材料试件置于一定的环境中，观察它在一定的时期所产生的应力和变形，再与现代微观表征技术相结合，可以研究混凝土发生膨胀的原因。但是目前用于研究水泥基复合材料膨胀的仪器大多测试不稳定，或者仪器本身在腐蚀环境下产生变形而不能准确测出变形数据。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种研究水泥基复合材料发生膨胀时所用到的装置，可以通过调节仪器来调节约束力，并能测量所产生的膨胀应力和应变，用于评价水泥基复合材料的各项性能。为实现上述目的，本技术公开了如下技术方案：一种试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，包括不锈钢拉伸杆、固定螺栓、环形固定器、水泥基复合材料试件、不锈钢圆盘、环形夹片、刻度指针杆、矩形刻度条、浇筑试件用试模和光纤光栅应变计：不锈钢拉伸杆通过环形固定器与两个不锈钢圆盘固定连接在一起；水泥基复合材料试件通过固定螺栓被夹紧在两个不锈钢圆盘之间；环形固定器将设有螺纹的不锈钢拉伸杆固定在不锈钢圆盘上；不锈钢圆盘上设有便于固定螺栓穿过而固定试件的螺纹孔；环形夹片具有弹性，中间有缝隙，环形夹片套在试件外面，并且随着试件的膨胀而张开，缝隙的两边分别固定有刻度指针杆和矩形刻度条；浇筑试件用试模的尺寸与整套装置相匹配，中间部分为空心，浇筑得到水泥基复合材料试件；光纤光栅应变计固定在不锈钢拉伸杆的表面。进一步的，所述刻度指针杆固定在环形夹片的裂缝边缘，并随着环形夹片的膨胀而垂直移动，与矩形刻度条一起显示膨胀量。进一步的，所述矩形刻度条固定在环形夹片的裂缝的另一侧，并随着环形夹片的膨胀而垂直移动，并且有刻度。进一步的，所述矩形刻度条设有支撑部分和垂直于支撑部分的刻度部分，刻度部分中部镂空，刻度指针杆处于镂空处。进一步的，所述光纤光栅应变计焊接或胶结在不锈钢拉伸杆的表面。进一步的，所述环形夹片由铜制成。进一步的，所述不锈钢圆盘上设有用于卡进水泥基复合材料试件的卡槽。本技术公开的一种试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，具有以下有益效果：1.本技术提供了一种实验时测量水泥基复合材料应力应变的装置，安装方便，操作简单，可以更换不同直径的拉伸杆来获取不同的约束力，纵向应变可以通过应变计得到，横向变形可以通过指针杆直接观察到。2.本技术提供的装置所用材料可以浸水且不发生变形，所以在进行实验时，试件可以连同装置一起置于需要的环境中，哪怕是酸性或碱性环境，这样就方便不同环境下研究实验的进行。附图说明图1为本技术测量混凝土试件纵向应变装置的剖面结构示意图。图2为本技术装置所用不锈钢拉伸杆，为不同直径的不锈钢拉伸杆结构示意图。图3为不锈钢圆盘的平面图。图4为包括环形夹片、刻度指针杆和矩形刻度条的结构示意图。图5为浇筑试件所用试模。各附图标记为：1、不锈钢拉伸杆，2、固定螺栓，3、环形固定器，4、水泥基复合材料试件，5、不锈钢圆盘，6、环形夹片，7、刻度指针杆，8、矩形刻度条，9、试模，10、光纤光栅应变计。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步描述。请参见图1-图5。本技术为水泥基复合材料膨胀应力应变装置的剖面图，用于对试件产生约束力，并通过测量拉伸杆的长度变化计算产生的应力和应变。实施例1一种试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，包括不锈钢拉伸杆1、固定螺栓2、环形固定器3、水泥基复合材料试件4、不锈钢圆盘5、环形夹片6、刻度指针杆7、矩形刻度条8、浇筑试件用试模9和光纤光栅应变计10：不锈钢拉伸杆1通过环形固定器3与两个不锈钢圆盘5固定连接在一起，环形固定器3的尺寸与不锈钢拉伸杆1尺寸配套，不锈钢拉伸杆1的两端设有螺纹，穿过不锈钢圆盘5，由环形固定器3固定在一起；水泥基复合材料试件4通过固定螺栓2被夹紧在两个不锈钢圆盘5之间；环形固定器3将设有螺纹的不锈钢拉伸杆1固定在不锈钢圆盘5上；不锈钢圆盘5上设有便于固定螺栓2穿过而固定试件的螺纹孔；环形夹片6具有弹性，中间有缝隙，环形夹片6套在试件4外面，并且随着试件4的膨胀而张开，缝隙的两边分别固定有刻度指针杆7和矩形刻度条8；浇筑试件用试模9的尺寸与整套装置相匹配，中间部分为空心，浇筑得到水泥基复合材料试件4；光纤光栅应变计10固定在不锈钢拉伸杆1的表面。实施例2本实施例中，所述刻度指针杆7固定在环形夹片6的裂缝边缘，并随着环形夹片6的膨胀而垂直移动，与矩形刻度条8一起显示膨胀量。本实施例的其余技术方案与实施例1一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。实施例3本实施例中，所述矩形刻度条8固定在环形夹片6的裂缝的另一侧，并随着环形夹片6的膨胀而垂直移动，并且有刻度。本实施例的其余技术方案与实施例2一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。实施例4本实施例中，所述矩形刻度条8设有支撑部分和垂直于支撑部分的刻度部分，刻度部分中部镂空，刻度指针杆7处于镂空处，刻度指针杆7可以在矩形刻度条8内自由移动，在水泥基复合材料试件4发生膨胀时准确指出数据。本实施例的其余技术方案与实施例3一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。实施例5本实施例中，所述光纤光栅应变计10焊接或胶结在不锈钢拉伸杆1的表面，可做长期监测。本实施例的其余技术方案与实施例1一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。实施例6本实施例中，所述环形夹片6由铜制成，既有一定的形状，又具有弹性，在水泥基复合材料试件4发生膨胀时能随着一起膨胀。本实施例的其余技术方案与实施例1一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。实施例7本实施例中，所述不锈钢圆盘5上设有用于卡进水泥基复合材料试件4的卡槽。本实施例的其余技术方案与实施例1一致，且本实施例所采用的技术方案也适用于其余实施例。本技术中所述装置的不锈钢拉伸杆1弹性模量已知，且有多个不同直径的拉伸杆，方便更换，不同的直径代表不同的约束力，产生的应力由拉伸杆的应变进行计算。本装置中的两个不锈钢圆盘完全相同，具有八个螺纹孔，并具有卡槽，成型好的水泥基复合材料试件4卡进卡槽内，并且两边有固定螺栓穿过螺纹孔，将水泥基复合材料试件4牢牢加载两个圆盘之间。本技术的实验原理如下：水泥基复合材料在硬化成型之后具有一定的强度，但是在周围硫酸盐腐蚀环境的长期作用下，会发生不同程度的膨胀，并且在不同的约束力下，发生膨胀或者破坏的程度也有所不同，如同在混凝土内部设置预应力钢筋就会减缓混凝土的开裂。本技术可以通过换取不同直径的拉伸杆，来给水泥基复合材料试件不同的约束力，通过光纤光栅应变本文档来自技高网...

【技术保护点】
试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，其特征在于，包括不锈钢拉伸杆、固定螺栓、环形固定器、水泥基复合材料试件、不锈钢圆盘、环形夹片、刻度指针杆、矩形刻度条、浇筑试件用试模和光纤光栅应变计：不锈钢拉伸杆通过环形固定器与两个不锈钢圆盘固定连接在一起；水泥基复合材料试件通过固定螺栓被夹紧在两个不锈钢圆盘之间；环形固定器将设有螺纹的不锈钢拉伸杆固定在不锈钢圆盘上；不锈钢圆盘上设有便于固定螺栓穿过而固定试件的螺纹孔；环形夹片具有弹性，中间有缝隙，环形夹片套在试件外面，并且随着试件的膨胀而张开，缝隙的两边分别固定有刻度指针杆和矩形刻度条；浇筑试件用试模的尺寸与整套装置相匹配，中间部分为空心，浇筑得到水泥基复合材料试件；光纤光栅应变计固定在不锈钢拉伸杆的表面。

【技术特征摘要】
1.试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，其特征在于，包括不锈钢拉伸杆、固定螺栓、环形固定器、水泥基复合材料试件、不锈钢圆盘、环形夹片、刻度指针杆、矩形刻度条、浇筑试件用试模和光纤光栅应变计：不锈钢拉伸杆通过环形固定器与两个不锈钢圆盘固定连接在一起；水泥基复合材料试件通过固定螺栓被夹紧在两个不锈钢圆盘之间；环形固定器将设有螺纹的不锈钢拉伸杆固定在不锈钢圆盘上；不锈钢圆盘上设有便于固定螺栓穿过而固定试件的螺纹孔；环形夹片具有弹性，中间有缝隙，环形夹片套在试件外面，并且随着试件的膨胀而张开，缝隙的两边分别固定有刻度指针杆和矩形刻度条；浇筑试件用试模的尺寸与整套装置相匹配，中间部分为空心，浇筑得到水泥基复合材料试件；光纤光栅应变计固定在不锈钢拉伸杆的表面。2.根据权利要求1所述的试验室用测量水泥基复合材料试件产生变形的装置，其特征在于，所述刻度指针杆固定在环形夹片的裂缝...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵玉，何锐，谈亚文，杨哲，黄鑫，雷奔张申，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61