一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，该低温保温箱包括：用于承载试验的箱体，用于满足混凝土试件单轴抗拉试验要求的限位卡槽结构和用于模拟实现低温环境的液氮层；其中，所述限位卡槽结构分别设置在所述箱体的顶部和底部中心位置的纵向轴线上，所述液氮层设置在所述箱体内部的侧壁上；所述箱体的顶部和底部的端面上设有用于测试的固定箱体的吊环。本实用新型专利技术低温保温箱整体性好、结构简单、容易操作、制作成本低、试验效果优良，既能通过液氮实现箱体内部不同低温环境，又能保障低温的稳定性，同时在低温保温箱上表面设计矩形限位卡槽结构以满足低温环境下混凝土试件单轴抗拉试验要求。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱
本技术涉及全混凝土LNG储罐领域，具体是指一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱。
技术介绍
目前液化天然气(LNG)储罐大多采用预应力混凝土结构，而天然气的液化温度大约为-165℃，在这样的低温作用下，混凝土的力学性能明显不同于常温。因此，LNG储罐的工作性能主要受制于混凝土低温环境下力学性能的变化。低温试验不同于常规的试验，需要考虑其试验特点专门制作相应的试验装置。现有低温试验装置大部分仅针对特定的或单一的试验内容，且难以在保持低温的同时进行力学试验，不能有效反映低温环境下混凝土的力学特性。目前已有的一些低温试验箱大概可分两类：一类仅能冷冻试验试件，如Takashi设计的低温试验箱(TakashiMiur，Thepropertiesofconcreteatverylowtemperatures，MaterialsandStructures/MateriauxetConstructions，1989，22，243-254)，它由绝热材料等制成的一个封闭箱型空间，将混凝土试件放入其中，通过输入液氮进行降温。该试验箱只能对混凝土试件进行低温作用处理，不能进行低温混凝土力学性能试验。另一类则可进行降温和加载的耦合试验，如Naik设计的低温试验箱(T.R.Naik，TemperatureEffectsonConcrete，AsymposiumsponsoredbyASTMCommitteeC-9onConcreteandConcreteAggregates，KansasCity，MO，21June1983)，该试验箱采用液氮作为冷却剂，由空心钢瓶和内衬绝热材料制成低温容器，由嵌入在冷却室中的热电偶控制温度。冷却装置直接安装于低温容器内壁附近，试件的加载位置在冷却室的顶部和底部。冷却剂液氮通过冷却装置处多个铜管喷射到炉腔内。该试验装置虽能满足对试验试件进行降温和加载功能要求，但试验流程复杂，不易于试验。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱。本技术通过下述技术方案实现：一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，该低温保温箱包括：用于承载试验的箱体，用于满足混凝土试件单轴抗拉试验要求的限位卡槽结构和用于模拟实现低温环境的液氮层结构；其中，所述限位卡槽结构分别设置在所述箱体的顶部和底部中心位置的纵向轴线上，所述液氮层设置在所述箱体内部的侧壁上；所述箱体的顶部和底部的端面上设有用于测试的固定箱体的吊环。进一步，所述低温保温箱还包括用于测量箱体内部温度变化的温度采集口，所述温度采集口设置在所述箱体的侧壁上。进一步，所述箱体包括左箱体、右箱体和保温层；其中，所述左箱体和右箱体对称设置，且所述左箱体和右箱体侧壁内部均设所述保温层，所述左箱体和右箱体外侧壁上均设有把手。进一步，所述保温层为高密度聚氨酯发泡保温板，其导热系数为0.018～0.024W/(m·k)。进一步，所述保温层的厚度为不小于100mm。进一步，所述液氮层结构包括液氮进液口、氮气排气口和液氮循环管道；其中，所述液氮循环管道设置在所述箱体的内侧壁上，所述液氮进液口和氮气排气口设置在所述箱体的外侧壁上，并均与所述液氮循环管道联通。进一步，所述液氮循环管道的排布为蛇形分布，使用材质为304不锈钢无缝钢管。进一步，所述限位卡槽结构为矩形通孔。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(1)本技术为一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，其整体性好、结构简单、容易操作、制作成本低、试验效果优良，既能通过液氮实现箱体内部不同低温环境，又能保障低温的稳定性。(2)本技术的低温保温箱外壳上表面专门设计限位卡槽结构，以满足低温环境下混凝土试件单轴抗拉试验要求。(3)本技术中液氮层的循环管道可即时更换液氮，保证箱体内部温度稳定，充分实现低温保温性，保障试验有效进行。附图说明通过阅读参照以下附图对实施实例所作的详细描述，本技术的其他特征、目的和优点将会变更为明显:图1为本技术一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱的整体示意图。图2为本技术一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱的主视示意图。图3为本技术一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱的测试安装示意图。图中：1.上夹头，2.箱体，2-1.左箱体，2-2.右箱体，3.保温层，4.液氮层结构，5.温度采集口，6.限位卡槽结构，7.下夹头，8.混凝土试件，9.液氮进液口，10.氮气排气口，11.吊环，12.把手，13.液氮循环管道。具体实施方式下面详细描述本技术的实施实例，所述实施实例的示意图在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施实例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1-图2所示，本技术一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，该低温保温箱包括：用于承载试验的箱体2，用于满足混凝土试件单轴抗拉试验要求的限位卡槽结构6和用于模拟实现低温环境的液氮层结构4；其中，所述限位卡槽结构6分别设置在所述箱体2的顶部和底部中心位置的纵向轴线上，所述液氮层结构4设置在所述箱体2内部的侧壁上；所述箱体2的顶部和底部的端面上设有用于测试的固定箱体的吊环11。所述低温保温箱还包括用于测量箱体内部温度变化的温度采集口5，所述温度采集口5设置在所述箱体2的侧壁上。所述箱体2包括左箱体2-1、右箱体2-2和保温层3；其中，所述左箱体2-1和右箱体2-2对称设置，且所述左箱体2-1和右箱体2-3侧壁内部均设所述保温层3，所述左箱体2-1和右箱体2-2外侧壁上均设有把手12。所述保温层3为高密度聚氨酯发泡保温板，其导热系数为0.018～0.024W/(m·k)。所述保温层3的厚度为不小于100mm。所述液氮层结构4包括液氮进液口9、氮气排气口10、液氮循环管道13和温度采集口5；其中，所述液氮循环管道13设置在所述箱体的内侧壁上，所述液氮进液口和氮气排气口设置在所述箱体的外侧壁上，并均与所述液氮循环管道联通。所述液氮循环管道13的排布为蛇形分布，使用材质为304不锈钢无缝钢管。进一步，所述限位卡槽结构6为矩形通孔。下述实施实例采用本技术中的低温保温箱进行力学试验的实施过程：一、进行试验前，打开低温保温箱的箱体2，将放置在低温箱中达到试验所需天数的混凝土试件8置于保温箱内部，拉伸试验机上夹头17和下夹头分别夹住混凝土试件8伸出矩形限位卡槽结构6的两端并保持固定，限位卡槽结构6与试件互不接触，试件可自由活动。二、安装保温箱体，并对左箱体2-1和右箱体2-2进行固定和密封，保证箱体2内外环境之间不发生热交换，并通过吊环12固定箱体2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，其特征在于，该低温保温箱包括：用于承载试验的箱体，用于满足混凝土试件单轴抗拉试验要求的限位卡槽结构和用于模拟实现低温环境的液氮层结构；/n其中，所述限位卡槽结构分别设置在所述箱体的顶部和底部中心位置的纵向轴线上，所述液氮层结构设置在所述箱体内部的侧壁上；/n所述箱体的顶部和底部的端面上设有用于测试的固定箱体的吊环。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于混凝土单轴抗拉试验的低温保温箱，其特征在于，该低温保温箱包括：用于承载试验的箱体，用于满足混凝土试件单轴抗拉试验要求的限位卡槽结构和用于模拟实现低温环境的液氮层结构；
其中，所述限位卡槽结构分别设置在所述箱体的顶部和底部中心位置的纵向轴线上，所述液氮层结构设置在所述箱体内部的侧壁上；
所述箱体的顶部和底部的端面上设有用于测试的固定箱体的吊环。


2.根据权利要求1所述的低温保温箱，其特征在于，所述低温保温箱还包括用于测量箱体内部温度变化的温度采集口，所述温度采集口设置在所述箱体的侧壁上。


3.根据权利要求1或2所述的低温保温箱，其特征在于，所述箱体包括左箱体、右箱体和保温层；
其中，所述左箱体和右箱体对称设置，且所述左箱体和右箱体侧壁内部均设所述保温层，所述左箱体和右箱体外侧壁上均设有把手。

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【专利技术属性】
技术研发人员：段品佳，刘娟红，罗昆，毕晓星，王佳音，娄百川，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11