一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于环境试验技术领域，具体涉及一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法，包括联合控制仪、试验箱加热棒、冷凝管、温度传感器、紫外辐射传感器、气压监测表、真空泵和强紫外线辐射装置；联合控制仪可冷凝管、加热棒、强紫外辐射装置、真空泵及气泵进行开关控制。本发明专利技术将混凝土长期性能侵蚀试验与高海拔地区恶劣环境相结合，可对冻融循环温度变化范围、干湿循环速率、紫外线辐射强度及时间进行控制，同时箱体内可形成稳定且流通的低气压环境，从而使试验条件更加贴合工程现场环境条件，可实现对高海拔地区恶劣环境条件下混凝土性能劣化效果进行科学合理的评估及预测。性能劣化效果进行科学合理的评估及预测。性能劣化效果进行科学合理的评估及预测。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法


[0001]本专利技术属于环境试验
，具体涉及一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法。

技术介绍

[0002]在高海拔地区恶劣环境服役的混凝土结构物，长期处于低气压、冻融循环、干湿循环、强紫外线辐射及复合盐侵蚀的复合侵蚀环境中，会导致混凝土产生剥蚀、破坏、力学性能劣化等现象。因此，全面考虑工程现场的环境条件更能反映实际条件下服役混凝土的劣化问题，而现有技术鲜有考虑低气压、强紫外辐射环境的影响，且很少将多重劣化环境因素耦合在一起进行研究，无法准确模拟现场环境中服役混凝土结构物的耐久性能劣化问题。
[0003]现有的混凝土耐久性能试验装置，例如混凝土冻融试验机，大多是单纯改变冻融试验机的温度来模拟环境温度的改变，且温度变化范围均是固定的，又是在常压环境中进行试验，因此其对工程现场环境的贴合程度较低，现有模拟低气压装置多是抽取箱内气体达到指定气压后进行密封箱体来达到维持气压的作用，与实际条件中流动的空气无法较好的近似；大多数试验机仅考虑一种侵蚀环境条件，不能使多种劣化试验进行耦合，无法模拟高原区的高海拔地区恶劣环境条件，试验精度受到很大程度的影响。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法，能够模拟高海拔地区恶劣环境中低压、强紫外线辐射环境中盐蚀、冻融循环、干湿循环作用下混凝土性能劣化的试验装置，以解决现有技术中针对在特殊环境下混凝土的试验装置难以将多种侵蚀环境考虑，进而难以模拟真实的高原区高海拔地区恶劣环境下的混凝土工作条件，使得多个因素难以耦合的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置及方法，包括：。
[0007]试验箱，其上侧盖合有顶盖，所述试验箱的侧壁和底壁内均插设安装有冷凝管；
[0008]混凝土试件托盘，设置于所述试验箱内且与所述试验箱底壁固连，所述混凝土试件托盘与所述试验箱底壁之间设有间距；
[0009]多个制热保护壳，围绕所述混凝土试件托盘周向均匀分布，所述制热保护壳与所述试验箱底壁固连，并且每个所述制热保护壳内均插设有加热棒；
[0010]若干紫外辐射装置，固定安装在所述试验箱竖直方向的内侧壁顶端；
[0011]联合控制仪，安装在所述试验箱的上侧，所述联合控制仪分别与所述冷凝管、所述加热棒以及所述紫外辐射装置电连接；
[0012]气压调节组件，安装在所述试验箱上且与所述联合控制仪电连接，所述气压调节组件用于调整所述试验箱内的气压值。
[0013]优选的，所述气压调节组件包括真空泵、气泵以及气压监测表，三者均与所述试验
箱可拆卸连接，所述真空泵通过抽气导管与所述试验箱的内部连通，所述气泵通过进气导管与所述试验箱内部连通，所述抽气导管上设置有连接管旋拧阀，所述气压监测表与所述试验箱之间通过密闭导管相连，所述联合控制仪上设有真空泵及气泵开关。
[0014]优选的，所述冷凝管在所述试验箱的侧壁中呈螺旋上升设置。
[0015]优选的，所述制热保护壳和试验箱的侧壁之间有间隙，所述制热保护壳和混凝土试件托盘之间有间隙，所述制热保护壳上开设有散热孔。
[0016]优选的，若干所述紫外辐射装置分别设置在所述试验箱的四个侧边形成的边角顶端及所述顶盖的中心位置。
[0017]优选的，所述紫外辐射装置和所述加热棒共同电连接有紫外加热控制器，所述紫外加热控制器设置在联合控制仪上。
[0018]优选的，所述冷凝管电连接有接触制冷温度控制器，所述接触制冷温度控制器安装在所述试验箱的外侧壁上，所述接触制冷温度控制器上还设有液晶显示屏和触控式控温按键。
[0019]优选的，上述一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：
[0020]A1.将装在模型中的混凝土试件置于试验箱托盘中，在试验箱中放置蒸汽机调整试验箱的湿度；
[0021]A2.通过真空泵和气泵调整试验箱内的气压值；
[0022]A3.在联合控制仪中，设置紫外辐射装置的开设数量，开设时间，紫外辐射装置的辐射强度和时间；
[0023]A4.通过联合控制仪，控制冷凝管和加热棒的启停，调整试验箱内的温度，开启自然养护，养护过程中，冷凝管和加热棒交替工作；
[0024]A5.养护1天后，取出混凝土试件脱模；
[0025]A6.将脱模后的混凝土试件置于试验箱中，并重复A2至A4；
[0026]A7.达到养护天数后，取出混凝土试件进行后续试验。
[0027]优选的，上述一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：
[0028]B1.将养护龄为24天的混凝土试件置于侵蚀性溶液中浸泡，当混凝土试件在28天龄期时进行冻融试验；
[0029]B2.将混凝土试件置于混凝土试件托盘中，在混凝土试件托盘中加入侵蚀性溶液，所述侵蚀性溶液没过混凝土试件；
[0030]B3.通过真空泵和气泵调整试验箱内的气压值；
[0031]B4.在联合控制仪中，设置紫外辐射装置的开设数量，开设时间，紫外辐射装置的辐射强度和时间；
[0032]B5.通过联合控制仪，控制冷凝管和加热棒的启停，调整试验箱内的温度，开启冻融试验，冻融试验过程中，冷凝管和加热棒交替工作；
[0033]B6.待进行设定次数的冻融循环后，关闭冷凝管和加热棒；
[0034]B7.关闭真空泵和气泵，使得试验箱内的气压值回归常压状态；
[0035]B8.将混凝土试件取出后进行测量；
[0036]B9.重复B3至B8，直至冻融试验循环次数达到设定次数或试样破损至无法试验时停止试验。
[0037]优选的，上述一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：
[0038]C1.将养护龄为24天的混凝土试件置于侵蚀性溶液中浸泡，当混凝土试件在28天龄期时进行干湿循环试验；
[0039]C2.将混凝土试件置于混凝土试件托盘中，在混凝土试件托盘中加入侵蚀性溶液，所述侵蚀性溶液没过混凝土试件；
[0040]C3.通过真空泵和气泵调整试验箱内的气压值；
[0041]C4.在联合控制仪中，设置紫外辐射装置的开设数量，开设时间，紫外辐射装置的辐射强度和时间；
[0042]C5.待混凝土试件在设定的环境下浸泡至设定时间后，关闭真空泵和气泵，使得试验箱内的气压值回归常压状态，然后抽出浸泡后的混凝土试件；
[0043]C6.将混凝土试件置于试验箱后，重复C3，混凝土试件在试验箱内风干2小时后，启动加热棒，加热至设定时间后，关闭加热棒，混凝土试件在常温下冷却2小时，完成一个干湿循环；
[0044]C7.关闭真空泵和气泵，使得试验箱内的气压值回归常压状态；
[0045]C8.将C2至C7重复所需试验次数后取出混凝土试件进行测量；
[0046]C9.重复C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，包括：试验箱(10)，其上侧盖合有顶盖(19)，所述试验箱(10)的侧壁和底壁内均插设安装有冷凝管(11)；混凝土试件托盘(16)，设置于所述试验箱(10)内且与所述试验箱(10)底壁固连，所述混凝土试件托盘(16)与所述试验箱(10)底壁之间设有间距；多个制热保护壳(13)，围绕所述混凝土试件托盘(16)周向均匀分布，所述制热保护壳(13)与所述试验箱(10)底壁固连，并且每个所述制热保护壳(13)内均插设有加热棒(12)；若干紫外辐射装置(14)，固定安装在所述试验箱(10)竖直方向的内侧壁顶端；联合控制仪(1)，安装在所述试验箱(10)的上侧，所述联合控制仪(1)分别与所述冷凝管(11)、所述加热棒(12)以及所述紫外辐射装置(14)电连接；气压调节组件，安装在所述试验箱(10)上且与所述联合控制仪(1)电连接，所述气压调节组件用于调整所述试验箱(10)内的气压值。2.根据权利要求1所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，所述气压调节组件包括真空泵(30)、气泵(35)以及气压监测表(33)，三者均与所述试验箱(10)可拆卸连接，所述真空泵(30)通过抽气导管(31)与所述试验箱(10)的内部连通，所述气泵(35)通过进气导管(36)与所述试验箱(10)内部连通，所述抽气导管(31)上设置有连接管旋拧阀(32)，所述气压监测表(33)与所述试验箱(10)之间通过密闭导管(34)相连，所述联合控制仪(1)上设有真空泵(30)及气泵(35)开关(6)。3.根据权利要求1所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，所述冷凝管(11)在所述试验箱(10)的侧壁中呈螺旋上升设置。4.根据权利要求1所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，所述制热保护壳(13)和试验箱(10)的侧壁之间有间隙，所述制热保护壳(13)和混凝土试件托盘(16)之间有间隙，所述制热保护壳(13)上开设有散热孔(23)。5.根据权利要求1所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，若干所述紫外辐射装置(14)分别设置在所述试验箱(10)的四个侧边形成的边角顶端及所述顶盖(19)的中心位置。6.根据权利要求1所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，所述紫外辐射装置(14)和所述加热棒(12)共同电连接有紫外加热控制器(2)，所述紫外加热控制器(2)设置在联合控制仪(1)上。7.根据权利要求1
‑
6任意一项所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置，其特征在于，所述冷凝管(11)电连接有接触制冷温度控制器(15)，所述接触制冷温度控制器(15)安装在所述试验箱(10)的外侧壁上，所述接触制冷温度控制器(15)上还设有显示面板和触控式控温按键(25)。8.一种试验方法，利用权利要求7所述的一种模拟混凝土结构性能劣化试验装置进行，其特征在于，包括以下步骤：A1.将装在模型中的混凝土试件(28)置于混凝土试件托盘(16)中，在试验箱(10)中放置蒸汽机调整试验箱(10)的湿度；A2.通过真空泵(30)和气泵(35)调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翀垚，张利斌，蹇永明，王位，包卫星，陈锐，孙勋，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：