应力腐蚀试验装置及试验方法制造方法及图纸

本申请提供应力腐蚀试验装置及试验方法，通过更换腐蚀液和调整腐蚀液循环组件的腐蚀液供应方式，模拟密闭潮湿、长期浸泡、干湿交替等多种工况；通过调节荷载组件的荷载大小对试样施加不同大小的应力；可适用于多种应力腐蚀试验，使试验环境更符合实际工况。使试验环境更符合实际工况。使试验环境更符合实际工况。

【技术实现步骤摘要】
应力腐蚀试验装置及试验方法


[0001]本申请涉及应力腐蚀试验
，尤其涉及应力腐蚀试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]相关技术中，应力腐蚀试验装置仅针对一种腐蚀环境进行应力腐蚀试验，且不符合实际工程中的腐蚀环境。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出应力腐蚀试验装置及试验方法。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种应力腐蚀试验装置，用于对试样进行应力腐蚀试验，其中，应力腐蚀试验装置包括：
[0005]用于提供应力的荷载组件、用于将荷载加载至试样的加载组件、用于提供腐蚀环境的腐蚀液容纳组件和用于维持腐蚀环境的腐蚀液循环组件；
[0006]加载组件连接荷载组件和试样，腐蚀液容纳组件套设在试样的外围，腐蚀液循环组件将腐蚀液注入腐蚀液容纳组件，并回收流出腐蚀液容纳组件的腐蚀液。
[0007]本申请还提供了一种应力腐蚀试验方法，应用于上述的应力腐蚀试验装置，包括：
[0008]通过加载组件连接试样和荷载组件；
[0009]将腐蚀液容纳组件套设在试样外围；
[0010]通过腐蚀液循环组件维持腐蚀液容纳组件中的腐蚀环境。
[0011]从上面所述可以看出，本申请提供的应力腐蚀试验装置及试验方法，通过更换腐蚀液和调整腐蚀液循环组件的腐蚀液供应方式，模拟密闭潮湿、长期浸泡、干湿交替等多种工况；通过调节荷载组件的荷载大小对试样施加不同大小的应力；可适用于多种应力腐蚀试验，使试验环境更符合实际工况。
附图说明/>[0012]为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本申请实施例的应力腐蚀试验装置的结构示意图；
[0014]图2为本申请实施例的固定组件的结构示意图；
[0015]图3为本申请实施例的试样的结构示意图；
[0016]图4为本申请实施例的应力腐蚀试验方法的流程示意图。
[0017]图中的附图标记包括：试样1、锚杆1
‑
1、砂浆保护层1
‑
2、试样固定段1
‑
3、弹簧2、锚板3、固定件4、外壳5、保水层6、水箱7、腐蚀液导入管8、腐蚀液抽取管9、出液口开关10、防水密封胶泥11、橡胶密封圈12、固定组件13、流出腐蚀液容纳部13
‑
1、试样固定通孔13
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2、试样固定盲孔13
‑
3、填充料14。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
[0019]需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0020]在现代基建工程中，许多铁路隧道、桥墩涵洞、电站地下厂房、岩土高边坡、港口岸坡、国防人防坑道等工程，大量地使用具有锚杆的锚固结构进行支护，因此，锚固结构的支护方式以及寿命与相应工程的安全性息息相关。
[0021]在影响锚固结构寿命的多种因素中，对锚固结构寿命的最大威胁来自腐蚀，工作环境的pH值、氯化物、硫酸盐等腐蚀性介质都可能对锚固结构产生腐蚀。且目前工程中运用的锚固结构，通常都对锚杆施加荷载，造成锚固结构一直承受较大的应力，在实际工作环境中同时受到应力和腐蚀性介质的双重作用。应力和腐蚀性介质的共同作用会导致锚固结构中产生垂直于应力方向且不断扩展的裂纹，随着裂纹的扩展，锚固结构即在腐蚀较轻的情况下发生破坏断裂，这种腐蚀现象被称为应力腐蚀。
[0022]相关技术中锚固结构的耐久性试验方法，更多借鉴钢筋混凝土构件中钢筋的加速锈蚀研究，以无应力状态下金属杆件的加速腐蚀为主，较少考虑锚杆带应力工作的情况。研究重心更多放在金属杆件的腐蚀外观、腐蚀速率、主要腐蚀影响因素及杆件的力学性能变化，对砂浆包裹金属锚杆组成的锚固结构整体性能的研究考虑不足。
[0023]另外，锚固结构的工作环境根据地质条件、湿度的不同，分为干燥环境、密闭高湿度环境、长期浸泡环境、干湿交替环境等；根据环境的酸碱度，也可分为弱酸、弱碱和中性环境等多种条件，环境对锚固系统的腐蚀快慢有显著影响，干燥环境下的腐蚀速度远低于长期浸泡与干湿交替条件，而弱酸性环境可比一般环境快一倍。相关技术的试验研究中往往选择其中一种环境条件设计试验装置，更具针对性但适用性有限，同时以长期浸泡的方式为主，不符合实际工程中更普遍存在的干湿交替环境条件。
[0024]综上所述，研究开发一种考虑应力与腐蚀环境的耦合作用，可调节应对多种腐蚀介质和多样环境条件的用于锚固结构的应力腐蚀试验装置及试验方法具有重要意义。
[0025]为了达成上述目的，本申请实施例提供了应力腐蚀试验装置及试验方法来进行多腐蚀环境模拟且腐蚀环境符合实际工程的应力腐蚀试验。
[0026]首先，本申请实施例提供了一种应力腐蚀试验装置。
[0027]参考图1，本申请实施例提供的应力腐蚀试验装置，用于对试样1进行应力腐蚀试验，包括：
[0028]用于提供应力的荷载组件、用于将荷载加载至试样1的加载组件、用于提供腐蚀环境的腐蚀液容纳组件和用于维持腐蚀环境的腐蚀液循环组件。
[0029]在本实施例中，加载组件连接荷载组件和试样1，腐蚀液容纳组件套设在试样1的外围，腐蚀液循环组件将腐蚀液注入腐蚀液容纳组件，并回收流出腐蚀液容纳组件的腐蚀液。通过腐蚀液循环组件调节注入腐蚀液容纳组件的腐蚀液的种类、注入量、注入间隔等参
数和腐蚀液容纳组件的出液口的开闭，可以维持或调节腐蚀液容纳组件中的腐蚀环境，使试验装置满足不同的试验要求。
[0030]参考图3，在本实施例中，试样1选用与实际锚固结构相似的结构，包括锚杆1
‑
1、在锚杆1
‑
1的外壁浇筑砂浆形成的砂浆保护层1
‑
2和在砂浆保护层1
‑
2的外壁浇筑砂浆形成的试样固定段1
‑
3。
[0031]具体实施时，锚杆1
‑
1可以在实际工程中使用的锚杆上进行截取获得，砂浆保护层1
‑
2和试样固定段1
‑
3使用的砂浆可以为实际工程中使用的砂浆，砂浆保护层1
‑
2可以部分握裹锚杆1
‑
1，使未被握裹部分锚杆1
‑
1形成锚头和杆体，试样固定段1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力腐蚀试验装置，用于对试样进行应力腐蚀试验，其中，所述应力腐蚀试验装置包括：用于提供应力的荷载组件、用于将荷载加载至所述试样的加载组件、用于提供腐蚀环境的腐蚀液容纳组件和用于维持腐蚀环境的腐蚀液循环组件；所述加载组件连接所述荷载组件和所述试样，所述腐蚀液容纳组件套设在所述试样的外围，所述腐蚀液循环组件将腐蚀液注入所述腐蚀液容纳组件，并回收流出所述腐蚀液容纳组件的腐蚀液。2.根据权利要求1所述的应力腐蚀试验装置，其中，所述荷载组件为弹簧，所述加载组件包括锚板和固定件；所述弹簧的一端连接所述锚板，所述锚板通过所述固定件与所述试样固定连接。3.根据权利要求1所述的应力腐蚀试验装置，其中，所述荷载组件为砝码，所述加载组件包括锚板、固定件和定滑轮；所述砝码经过定滑轮连接所述锚板，所述锚板通过所述固定件与所述试样固定连接。4.根据权利要求1所述的应力腐蚀试验装置，其中，还包括变形测量装置；所述变形测量装置用于测量所述试样的形变。5.根据权利要求1所述的应力腐蚀试验装置，其中，所述腐蚀液容纳组件包括外壳和保水层；所述外壳开设有入液口和出液口，所述外壳套设在所述试样的外壁，所述保水层填充在所述外壳与所述试样之间。6.根据权利要求5所述的应力腐蚀试验装置，其中，所述腐蚀液容纳组件还包括密封件；所述密封件用于封闭所述外壳，防止腐蚀液从出液口以外的位置流出所述外壳。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈元培，彭铭，陈昉健，毕聪威，崔新壮，付继凯，朱颖，徐长靖，
申请(专利权)人：山东高速济潍高速公路有限公司，
类型：发明
国别省市：