一种混凝土冻结内应力测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混凝土冻结内应力测试装置，殷钢底板为圆形板，殷钢底板直径比殷钢筒的直径大，殷钢筒由两个尺寸完全相同的弧形半圆筒通过锁定螺母拼接而成，在殷钢筒的底沿形成有法兰边，法兰边上有多个贯通螺孔，在殷钢底板上设置有安装螺孔，殷钢筒通过螺栓贯通螺孔和安装螺孔固定到殷钢底板上，在殷钢底板上沿中心线边缘两侧各开一个带有内螺纹的锁定孔，两根殷钢棒通过分别拧入锁定孔中竖直固定在殷钢底板上，殷钢棒的上部带有外螺纹，活动端板套在两根殷钢棒上，通过螺母固定在两根殷钢棒上并位于殷钢筒上部一定距离，放在殷钢筒和活动端板之间的耐低温力传感器依次与信号放大器、显示记录仪相连。本发明专利技术可对最大骨料粒径为40mm、80mm的混凝土在冻融过程中的内部冻结应力进行实时测试。

A device for measuring internal stress of concrete freezing

The invention discloses a concrete freezing stress test device for circular plate plate invar invar, the bottom diameter of tube diameter than the invar invar, and arc tube consists of two same size half cylinder through a locking nut assembly, in cylinder bottom is formed along the invar flange edge, the edge of a flange a plurality of through holes in the invar, the base plate is provided with a fixing screw, barrel fixed to the floor of the invar invar through bolt through screw holes and mounting holes, lock holes in the invar floor on both sides of the edge along the center line of the opening with an inner thread, two steel rods are respectively screwed in by Yin lock hole is vertically fixed on the invar on the floor, the upper bar invar with external thread, movable end plate is sheathed in two invar rod, fixed by nut on the two bars and is located in the invar invar tube is placed in a certain distance, invar tube The low temperature force sensor connected with the movable end plate is connected with the signal amplifier and the display recorder in turn. The invention can test the internal frozen stress of concrete with the largest aggregate diameter of 40mm and 80mm in the process of freezing and thawing.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土冻结内应力测试装置
本专利技术涉及一种混凝土性能测试装置，尤其是一种对混凝土冻融试验过程中的混凝土冻结内应力测试装置。
技术介绍
以水工混凝土为代表的大坝混凝土的耐久性问题几乎都与其涉水服役环境有关，对于寒冷地区而言，冻融作用是导致水工混凝土结构性能损伤的主要因素。目前国内外对于混凝土经受冻融作用后的性能裂化，主要通过测试动弹性模量、质量损失、力学强度等宏观物理和力学指标变化来表达，这些宏观的物理力学指标测试简单。而对于不同冻融引起的混凝土损伤差异而言，不同降温速率与升温速率引发的冻结内应力恰恰可能是导致混凝土结构内部微裂缝发展的主要原因之一，且从本质上而言，质量损失、力学强度性能下降等物理、力学指标性能的变化仅是混凝土冻融过程中微观损伤的外在表现，更需要从微观损伤层面对混凝土的冻害进行劣化损伤评价。关于混凝土内部冻结应力的测试，目前没有标准试验方法可依据，也没有现成的成熟仪器设备。由于混凝土材料是典型的多相非均质材料，国内外学者通过在混凝土内部埋设微型传感器测试应力的方式所取得数据的可靠性和可重复性较差，混凝土内部的骨料分布、缺陷等均会对测试结果产生较大影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种可以在混凝土冻融循环过程中对不同降温、升温速率引发的冻结应力进行测试的混凝土冻结内应力测试装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种混凝土冻结内应力测试装置，包括殷钢底板、殷钢筒、殷钢棒、活动端板、耐低温力传感器、信号放大器、显示记录仪，殷钢底板为圆形板，殷钢底板直径比殷钢筒的直径大，殷钢筒由两个尺寸完全相同的弧形半圆筒通过锁定螺母拼接而成，在殷钢筒的底沿形成有法兰边，法兰边上有多个贯通螺孔，在殷钢筒位于殷钢底板中心时，在殷钢底板上与法兰边上的贯通螺孔对应的位置设置有安装螺孔，殷钢筒通过螺栓拧入法兰边上的贯通螺孔和殷钢底板上的安装螺孔固定到殷钢底板上，在殷钢底板上沿中心线边缘两侧各开一个带有内螺纹的锁定孔，底部带有外螺纹的两根殷钢棒通过分别拧入锁定孔中竖直固定在殷钢底板上，殷钢棒的上部带有外螺纹，活动端板套在两根殷钢棒上，通过螺母固定在两根殷钢棒上并位于殷钢筒上部一定距离，耐低温力传感器依次与信号放大器、显示记录仪相连，耐低温力传感器能放在殷钢筒和活动端板之间。所述殷钢筒为直径不同的两个殷钢筒，另外单独配置一个与大直径殷钢筒的内径相同的一块殷钢圆板。殷钢底板厚20mm、直径600mm，沿底板中心线、距底板边缘25mm两侧各开一个孔径Φ8mm的锁定孔，以殷钢底板中心为圆心，半径分别为60mm、260mm的圆周上各开有6个安装螺孔，孔径均为Φ8mm；2个殷钢筒高均为400mm、内径分别为Φ100mm、Φ500mm，筒壁厚均为35mm，殷钢棒高700mm。本专利技术的有益效果是，本专利技术实现了在不同降温、升温速率条件下混凝土冻结内应力的实时测试，有效解决了由于混凝土材料本身非均质多相、内部骨料分布不均、缺陷分布复杂等因素导致的冻结应力测试难度大、测试结果可靠性及可重复性差的技术问题。附图说明图1为本专利技术的混凝土冻结内应力测试装置的结构示意图。图2是本专利技术的混凝土冻结内应力测试装置的殷钢底板结构示意图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术进行更全面的说明，为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1、2所示，本专利技术的混凝土冻结内应力测试装置，包括殷钢底板1、殷钢筒2、殷钢棒3、活动端板10、耐低温力传感器4、信号放大器5、显示记录仪6，殷钢底板1为圆形板，殷钢底板1直径比殷钢筒2的直径大，殷钢筒2由两个尺寸完全相同的弧形半圆筒通过锁定螺母13拼接而成，在殷钢筒2的底沿形成有法兰边7，法兰边7上有多个贯通螺孔9，在殷钢筒2位于殷钢底板1中心时，在殷钢底板1上与法兰边7上的贯通螺孔9对应的位置设置有安装螺孔15，殷钢筒2通过螺栓拧入法兰边7上的贯通螺孔9和殷钢底板1上的安装螺孔15固定到殷钢底板1上，在殷钢底板1上沿中心线边缘两侧各开一个带有内螺纹的锁定孔14，底部带有外螺纹的两根殷钢棒3通过分别拧入锁定孔14中竖直固定在殷钢底板1上，殷钢棒3的上部带有外螺纹，活动端板10套在两根殷钢棒3上，通过螺母11固定在两根殷钢棒3上并位于殷钢筒2上部一定距离，耐低温力传感器4依次与信号放大器5、显示记录仪6相连，耐低温力传感器4能放在殷钢筒2和活动端板10之间。所述殷钢筒2为直径不同的两个殷钢筒2，另外单独配置一个与大直径殷钢筒2的内径相同的一块殷钢圆板。优选，殷钢底板1厚20mm、直径600mm，沿底板中心线、距底板边缘25mm两侧各开一个孔径Φ8mm的锁定孔14，以殷钢底板1中心为圆心，半径分别为60mm、260mm的圆周上各开有6个安装螺孔，孔径均为Φ8mm；2个殷钢筒2高均为400mm、内径分别为Φ100mm、Φ500mm，筒壁厚均为35mm，殷钢棒3高700mm。本专利技术通过将混凝土试件作为冻融过程中冻结应力作用单元，根据作用力与反作用力的力学原理，将冻融过程中产生的冻结应力通过耐低温力传感器进行实时监测；并通过采用在-100℃～100℃温度范围内保持低线膨胀系数特征的殷钢测试装置，有效解决了冻融过程温度上下大幅波动导致的测试装置自身变形对混凝土冻结应力测试结果影响的技术难题；通过增加殷钢筒壁的厚度，加强了对混凝土试件在冻融过程中的横向约束，使冻融过程中混凝土产生的冻结应力沿试件中心轴向分布，并由顶在混凝土试件顶面耐低温力传感器进行传递；以混凝土最大骨料粒径80mm为例，本专利技术混凝土冻结内应力测试装置的使用方法，具体步骤如下：1)将两个弧形半圆筒通过锁定螺母13拼接成高400mm、内径Φ500mm的殷钢筒2，殷钢筒厚度35mm，在筒内壁刷上一薄层试模油；通过筒底的6个螺母锁定孔9与圆形殷钢底板1连接固定，将单独配置内径Φ500mm殷钢殷钢圆板放入殷钢筒2中的底板上，形成带底板的殷钢筒备用；2)按《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)制作拌和混凝土，拌和好的混凝土装入高400mm、内径Φ500mm的带底板殷钢筒，表面抹平，待终凝后，松开殷钢筒上的锁定螺母13，将Φ500mm×400mm的混凝土试件取出送入标准养护室养护，殷钢筒清理干净备用；3)在达到试验龄期前4d，将Φ500mm×400mm的圆柱形混凝土试件在20℃±3℃的水中浸泡4d，使混凝土试件充分饱水；将饱水混凝土试件装入清理干净的殷钢筒内，装有试件的殷钢筒再通过筒底螺母锁定孔9与殷钢底板1连接固定；4)底部带有外螺纹的两根殷钢棒3通过分别拧入锁定孔14中竖直固定在殷钢底板1上，耐低温压力传感器4的下端与混凝土试件顶面中心接触，耐低温压力传感器4的上端与活动端板10接触；通过电缆线将耐低温压力传感器4、信号放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土冻结内应力测试装置，其特征在于，包括殷钢底板(1)、殷钢筒(2)、殷钢棒(3)、活动端板(10)、耐低温力传感器(4)、信号放大器(5)、显示记录仪(6)，殷钢底板(1)为圆形板，殷钢底板(1)直径比殷钢筒(2)的直径大，殷钢筒(2)由两个尺寸完全相同的弧形半圆筒通过锁定螺母(13)拼接而成，在殷钢筒(2)的底沿形成有法兰边(7)，法兰边(7)上有多个贯通螺孔(9)，在殷钢筒(2)位于殷钢底板(1)中心时，在殷钢底板(1)上与法兰边(7)上的贯通螺孔(9)对应的位置设置有安装螺孔(15)，殷钢筒(2)通过螺栓拧入法兰边(7)上的贯通螺孔(9)和殷钢底板(1)上的安装螺孔(15)固定到殷钢底板(1)上，在殷钢底板(1)上沿中心线边缘两侧各开一个带有内螺纹的锁定孔(14)，底部带有外螺纹的两根殷钢棒(3)通过分别拧入锁定孔(14)中竖直固定在殷钢底板(1)上，殷钢棒(3)的上部带有外螺纹，活动端板(10)套在两根殷钢棒(3)上，通过螺母(11)固定在两根殷钢棒(3)上并位于殷钢筒(2)上部一定距离，耐低温力传感器(4)依次与信号放大器(5)、显示记录仪(6)相连，耐低温力传感器(4)能放在殷钢筒(2)和活动端板(10)之间。...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土冻结内应力测试装置，其特征在于，包括殷钢底板(1)、殷钢筒(2)、殷钢棒(3)、活动端板(10)、耐低温力传感器(4)、信号放大器(5)、显示记录仪(6)，殷钢底板(1)为圆形板，殷钢底板(1)直径比殷钢筒(2)的直径大，殷钢筒(2)由两个尺寸完全相同的弧形半圆筒通过锁定螺母(13)拼接而成，在殷钢筒(2)的底沿形成有法兰边(7)，法兰边(7)上有多个贯通螺孔(9)，在殷钢筒(2)位于殷钢底板(1)中心时，在殷钢底板(1)上与法兰边(7)上的贯通螺孔(9)对应的位置设置有安装螺孔(15)，殷钢筒(2)通过螺栓拧入法兰边(7)上的贯通螺孔(9)和殷钢底板(1)上的安装螺孔(15)固定到殷钢底板(1)上，在殷钢底板(1)上沿中心线边缘两侧各开一个带有内螺纹的锁定孔(14)，底部带有外螺纹的两根殷钢棒(3)通过分别拧入锁定孔(14)中竖直固定在殷钢底板(1)上，殷钢棒(3)的上部带有外螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈雪良，陆采荣，梅国兴，刘伟宝，王珩，杨虎，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32