一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置及试验方法，试验装置包括第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元、干湿循环装置、水箱、底板；试件设于底板上；干湿循环装置包括若干与水箱的出水阀相连的喷雾嘴、与试件相对的若干抽风机；第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元围绕试件设置；第一加载单元和第一测力单元相对设置在试件的两侧，第二加载单元和第二测力单元相对设置在试件的两侧，第一加载单元与第二加载单元垂直设置。本发明专利技术能够在双轴持续荷载施加的同时进行多次干湿循环，试验结果准确，能够准确地研究混凝土梁试件在双轴持续荷载及干湿循环耦合作用下的氯离子扩散规律。

A test device and method of chloride ion penetration in concrete beams

The invention discloses a chloride ion penetration test device and a test method for a concrete beam. The test device comprises a first loading unit, a first measuring force unit, a second loading unit, a second force measuring unit, a dry wet circulation device, a water tank and a bottom plate, and a test piece is arranged on the bottom plate; the dry wet circulation device comprises a plurality of spray nozzles connected with the water outlet valve of the water tank and a plurality of pumping units which are opposite to the test piece. Fan; the first loading unit, the first force measuring unit, the second loading unit and the second force measuring unit are arranged around the test piece; the first loading unit and the first force measuring unit are relatively arranged on both sides of the test piece, the second loading unit and the second force measuring unit are relatively arranged on both sides of the test piece, and the first loading unit and the second loading unit are vertically arranged. The invention can carry out multiple wet and dry cycles while the biaxial continuous load is applied, and the test results are accurate, and can accurately study the chloride diffusion law of the concrete beam specimen under the coupling effect of the biaxial continuous load and wet and dry cycles.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置及试验方法
本专利技术属于工程材料结构耐久性、使用寿命以及力学试验
领域，特别涉及一种双轴持续荷载及干湿循环耦合作用下的混凝土梁中氯离子渗透试验装置及试验方法。
技术介绍
通过混凝土氯离子扩散模型试验或室内试验研究结构耐久性是建筑工程中非常重要的研究手段，例如模拟海水环境，研究干湿循环作用下混凝土中氯离子扩散规律。通过湿润与干燥交替，来测试混凝土中氯离子浓度变化。在实际应用中，许多试验需要模拟真实的海洋环境去分析混凝土结构中的氯离子分布规律。目前国内使用的不少干湿循环试验装置是将混凝土梁放置在干湿循环箱内，待干湿循环完成后，再进行持续荷载作用，这与大多数的工程实况不符。此外，较为廉价的双轴持续加载装置大多采用焊接连接，由于存在焊接应力与钢板定位不准的情况，使得双轴加载方向的合力与各自的反力均不在同一条直线上，双轴加载试验装置便存在偏心加载作用，使得试验装置在加载的过程中对试件施加了扭矩，从而产生了剪应力，原来的简单轴向应力状态会转化成复杂的应力状态，而一般的普通试件多为脆性材料，对剪应力和拉应力较为敏感，因此由于存在扭矩对试件产生的剪应力作用，试件的破坏强度低于轴向应力下的破坏强度，就造成了在相同荷载作用下，试件的变形量大于轴向应力状态下的变形量，试件的整体力学性能都下降了，对试验结果有很大影响。再者，试件在干湿循环作用后，试件在强度方面会受到一定影响，随后再进行持续荷载作用，对研究持续荷载及干湿循环耦合作用的渗透试验会有影响。随着我国工程技术的不断发展，对设备能力和技术有了更高的要求。鉴于现有技术的不足，需要研究出一种试验结果准确、能同时施加双轴持续荷载及干湿循环耦合作用的渗透实验装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置及试验方法，能够在双轴持续荷载施加的同时进行多次干湿循环，能够准确地研究混凝土梁试件在双轴持续荷载及干湿循环耦合作用下的氯离子扩散规律。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其结构特点是包括第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元、干湿循环装置、水箱、底板；混凝土试件设于底板上；干湿循环装置用于对混凝土试件施加喷淋氯盐及烘干的多个干湿循环周期；所述干湿循环装置包括与试件相对的若干喷雾嘴，喷雾嘴依次通过喷雾管、接头、水管与水箱的出水阀相连；所述干湿循环装置包括与试件相对的若干抽风机；其中第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元围绕试件设置；第一加载单元和第一测力单元相对设置在试件的两侧，第二加载单元和第二测力单元相对设置在试件的两侧，第一加载单元与第二加载单元垂直设置。借由上述结构，本专利技术装置可实现对混凝土梁试件在宽度和长度两个方向的轴向加载，通过第一加载单元、第二加载单元、第一测力单元、第二测力单元相互间隔90°设置，避免对试件偏心加载，保证了试验结果的准确性。此外，在进行试件持续加载的同时，通过调节水箱、干湿循环装置可进行多次干湿循环，以此可以准确地探究试件在双轴持续荷载及干湿循环耦合作用下的氯离子扩散规律。作为一种优选方式，所述第一加载单元包括第一加载板、第一动力源和第一立板，第一加载板的一面可与试件相抵接，第一加载板的另一面与第一动力源一端相连，第一动力源另一端与第一立板相连；第一立板相对于所述底板活动设置；所述第一测力单元包括第一反力板、第一过渡件、第一力传感器、第一定位件和第二立板，第一反力板的一面可与试件相抵接，第一反力板的另一面依次通过第一过渡件、第一力传感器、第一定位件与第二立板固连；第二立板与所述底板固连；所述第二加载单元包括第二加载板、第二动力源和第三立板，第二加载板的一面可与试件相抵接，第二加载板的另一面与第二动力源一端相连，第二动力源另一端与第三立板相连；第三立板相对于所述底板活动设置；所述第二测力单元包括第二反力板、第二过渡件、第二力传感器、第二定位件和第四立板，第二反力板的一面可与试件相抵接，第二反力板的另一面依次通过第二过渡件、第二力传感器、第二定位件与第四立板固连；第四立板与所述底板固连。进一步地，还包括第一拉杆组、第二拉杆组；第一拉杆组的一端与第一立板螺接，第一拉杆组的另一端与第二立板螺接；第二拉杆组的一端与第三立板螺接，第二拉杆组的另一端与第四立板螺接；第一拉杆组与第二拉杆组相互交错且相互垂直。作为一种优选方式，所述底板为十字型结构件，十字型结构件设有支撑杆，所述第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元各设于十字型底板的各凸起端上表面；干湿循环装置设于十字型底板的中心区域上表面；试件通过支撑杆设于底板上。进一步地，所述第一动力源、第二动力源、第一力传感器、第二力传感器均与控制器电连接。进一步地，所述干湿循环装置包括两相对设置的钢板、两相对设置的钢条、用于固定喷雾嘴的固定槽，钢板与钢条之间围成框型，固定槽与钢条固连；钢板上设置用于固定抽风机的支撑台。进一步地，还包括四根竖直杆，所述钢板两端各开设一螺纹孔，竖直杆的底端与底板固连，竖直杆的顶端与螺纹孔相配合。进一步地，所述水箱内设有U型发热管，水箱侧面板上设置用于控制温度和出水的按钮。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种利用所述的混凝土梁中氯离子渗透试验装置进行试验的方法，其特点是包括以下步骤：步骤A，将试件设于底板上；步骤B，将第一测力单元、第二加载单元分别与控制器连接；步骤C，由第一加载单元、第二加载单元对试件进行两个方向的双轴持续加载，并由第一测力单元、第二测力单元对试件所受荷载大小进行测量；步骤D，将第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元围绕氯盐槽设置，且将第一加载单元、第一测力单元、第二加载单元、第二测力单元分别与控制器连接；步骤E，当第一加载单元、第二加载单元所施加的荷载达到稳定后，利用水箱及干湿循环装置对混凝土试件施加喷淋氯盐及烘干的多个干湿循环周期，其中，单个干湿周期包括：第一步，调节水箱内的NaCl溶液的温度，控制水箱的出水阀打开，对试件进行连续喷淋一段时间的NaCl溶液，直至试件表面湿润；第二步，将试件在常温下静置一段时间；第三步，烘干试件表面。作为一种优选方式，第一加载单元和第二加载单元对试件施加的载荷由下述公式确定：σ1＝σ2≤[σ]；式中，F1为第一加载单元施加的荷载，F2为第二加载单元施加的荷载，h为试件的高，l为试件底面与第一加载单元相对应的边的长度，b为试件底面与第二加载单元相对应的边的长度，σ1为第一加载单元施力方向施加的应力，σ2为第二加载单元施力方向施加的应力，[σ]为容许应力。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过两组加载单元、测力单元，有效实现对试件两个轴向方向的同时加载，避免偏心加载；同时能够在双轴持续荷载施加的同时进行多次干湿循环，有效保证试验结果的准确性，能够准确地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其特征在于，包括第一加载单元(1)、第一测力单元(2)、第二加载单元(3)、第二测力单元(4)、干湿循环装置(5)、水箱(6)、底板(7)；/n混凝土试件(16)设于底板(7)上；干湿循环装置(5)用于对混凝土试件(16)施加喷淋氯盐及烘干的多个干湿循环周期；/n所述干湿循环装置(5)包括与试件(16)相对的若干喷雾嘴(501)，喷雾嘴(501)依次通过喷雾管(8)、接头(9)、水管(10)与水箱(6)的出水阀(601)相连；所述干湿循环装置(5)包括与试件(16)相对的若干抽风机(502)；/n其中第一加载单元(1)、第一测力单元(2)、第二加载单元(3)、第二测力单元(4)围绕试件(16)设置；第一加载单元(1)和第一测力单元(2)相对设置在试件(16)的两侧，第二加载单元(3)和第二测力单元(4)相对设置在试件(16)的两侧，第一加载单元(1)与第二加载单元(3)垂直设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其特征在于，包括第一加载单元(1)、第一测力单元(2)、第二加载单元(3)、第二测力单元(4)、干湿循环装置(5)、水箱(6)、底板(7)；
混凝土试件(16)设于底板(7)上；干湿循环装置(5)用于对混凝土试件(16)施加喷淋氯盐及烘干的多个干湿循环周期；
所述干湿循环装置(5)包括与试件(16)相对的若干喷雾嘴(501)，喷雾嘴(501)依次通过喷雾管(8)、接头(9)、水管(10)与水箱(6)的出水阀(601)相连；所述干湿循环装置(5)包括与试件(16)相对的若干抽风机(502)；
其中第一加载单元(1)、第一测力单元(2)、第二加载单元(3)、第二测力单元(4)围绕试件(16)设置；第一加载单元(1)和第一测力单元(2)相对设置在试件(16)的两侧，第二加载单元(3)和第二测力单元(4)相对设置在试件(16)的两侧，第一加载单元(1)与第二加载单元(3)垂直设置。


2.如权利要求1所述的混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其特征在于，
所述第一加载单元(1)包括第一加载板(101)、第一动力源(102)和第一立板(103)，第一加载板(101)的一面可与试件(16)相抵接，第一加载板(101)的另一面与第一动力源(102)一端相连，第一动力源(102)另一端与第一立板(103)相连；第一立板(103)相对于所述底板(7)活动设置；
所述第一测力单元(2)包括第一反力板(201)、第一过渡件(202)、第一力传感器(203)、第一定位件(204)和第二立板(205)，第一反力板(201)的一面可与试件(16)相抵接，第一反力板(201)的另一面依次通过第一过渡件(202)、第一力传感器(203)、第一定位件(204)与第二立板(205)固连；第二立板(205)与所述底板(7)固连；
所述第二加载单元(3)包括第二加载板(301)、第二动力源(302)和第三立板(303)，第二加载板(301)的一面可与试件(16)相抵接，第二加载板(301)的另一面与第二动力源(302)一端相连，第二动力源(302)另一端与第三立板(303)相连；第三立板(303)相对于所述底板(7)活动设置；
所述第二测力单元(4)包括第二反力板(401)、第二过渡件(402)、第二力传感器(403)、第二定位件(404)和第四立板(405)，第二反力板(401)的一面可与试件(16)相抵接，第二反力板(401)的另一面依次通过第二过渡件(402)、第二力传感器(403)、第二定位件(404)与第四立板(405)固连；第四立板(405)与所述底板(7)固连。


3.如权利要求2所述的混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其特征在于，还包括第一拉杆组(14)、第二拉杆组(15)；第一拉杆组(14)的一端与第一立板(103)螺接，第一拉杆组(14)的另一端与第二立板(205)螺接；第二拉杆组(15)的一端与第三立板(303)螺接，第二拉杆组(15)的另一端与第四立板(405)螺接；第一拉杆组(14)与第二拉杆组(15)相互交错且相互垂直。


4.如权利要求1所述的混凝土梁中氯离子渗透试验装置，其特征在于，所述底板(7)为十字型结构件，十字型结构件设有支撑杆(701)，所述第一加...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建新，程小康，张建仁，王磊，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43