一种应力与浸泡环境耦合的制造技术

本实用新型专利技术涉及土木工程技术领域，具体涉及一种应力与浸泡环境耦合的

【技术实现步骤摘要】
一种应力与浸泡环境耦合的FRP筋老化装置


[0001]本技术涉及土木工程
，具体涉及一种应力与浸泡环境耦合的
FRP
筋老化装置
。

技术介绍

[0002]筋
、
钢锚杆和钢绞线等钢材的锈蚀严重影响钢筋混凝土结构的承载能力和正常服役寿命，钢材的防腐处理已成为解决其锈蚀的重要措施，主要措施为在钢筋表面增加环氧树脂裹层
、
镀锌层
、
纤维增强聚合物保护层以及和阴极保护等，然这些措施只能延缓钢材的锈蚀速率，不能从根本上解决钢材锈蚀给结构带来的不利影响
。
因此具有轻质
、
高强
、
抗疲劳和耐腐蚀等多个优点的纤维增强复合材料（
FRP
），成为可以代替钢材增强混凝土结构的材料；
FRP
是以连续纤维为增强体
、
聚合物树脂为基体，经过浸润
、
固化等工序制备而成新型复合材料
。
[0003]FRP
筋应用于实际土木工程结构时需要承受持续应力作用，而处于侵蚀老化环境下的
FRP
筋力学性能评价，是其应用于土木工程建筑建设领域的基础
。
现有技术
FRP
筋受拉持荷装置在对
FRP
筋进行持续荷载老化实验时，通常需要将
FRP
筋先通过灌胶钢管套筒，再通过钢架结构拉钢管套筒的操作以达到给
FRP
筋施加荷载力的目的，然而此种方式在长期实验中，存在对给
FRP
筋施加的荷载力不能够一直稳定的现象；并且需将整体装置放入存有浸泡溶液的水箱中进行老化实验，存在观察不到施加应力水平情况的现象，钢架结构以及钢管套筒长时间还会与溶液发生反应，从而会污染
FRP
筋浸泡溶液环境，同时如采用的是强酸强碱之类的浸泡溶液，浸泡溶液还会出现腐蚀水箱的问题
。

技术实现思路

[0004]本技术为解决现有技术对
FRP
筋进行持续荷载老化时，给
FRP
筋施加的荷载不稳定
、
不易施加应力水平情况
、
会污染
FRP
筋浸泡溶液环境以及强酸强碱类浸泡溶液无法放在水箱内的问题，提供一种应力与浸泡环境耦合的
FRP
筋老化装置，该装置能够在
FRP
筋侵蚀老化期间保证对
FRP
筋施加的荷载水平稳定，还便于观察
FRP
筋受到的荷载情况，并且还不会污染到
FRP
筋的浸泡溶液环境
。
[0005]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种应力与浸泡环境耦合的
FRP
筋老化装置，包括
FRP
筋试件，还包括持荷机构，所述持荷机构一端可拆卸连接有反力机构，所述持荷机构包括凹形板和设置在凹形板内的
PVC
管，所述凹形板的两端均设置有固定板，所述固定板上开设有限位槽，所述限位槽内设有与固定板滑动连接的套筒，所述套筒上套设有锁紧螺母一；所述
FRP
筋试件套设在
PVC
管内，所述
FRP
筋试件两端均穿过
PVC
管与所述套筒相连接，所述
PVC
管连接有溶液循环机构
。PVC
管用于给
FRP
筋试件提供浸泡溶液环境，以使
FRP
筋可进行老化实验，而反力机构用于给
FRP
筋试件进行持续荷载老化时，对
FRP
筋试件施加荷载
。
[0006]所述反力机构包括反力架
、
螺杆和穿心式千斤顶，所述反力架与螺杆滑动连接，所
述螺杆一端穿过反力架连接有连接块，所述连接块与套筒可拆卸连接，所述螺杆上套设有位于反力架外侧的穿心式千斤顶，所述螺杆上还设置锁紧螺母二，所述锁紧螺母二位于穿心式千斤顶的右侧，千斤顶在锁紧螺母和螺杆的配合下，以对套筒施加荷载，从而达到对
FRP
筋试件施加荷载的目的
。
[0007]进一步地，所述套筒的外侧壁设有与锁紧螺母一相配合的外螺纹，所述锁紧螺母一与套筒螺纹可拆卸连接，所述锁紧螺母一位于所述固定板的外侧，对
FRP
筋试件施加荷载时，通过锁紧螺母一可锁紧固定两个套筒，以使对
FRP
筋试件持续受到荷载
。
[0008]进一步地，所述
FRP
筋试件的两端均设置有应变片，所述应变片通过导线连接有应变采集仪，持荷时
FRP
筋试件受到拉力，在应变片的作用下，
FRP
筋试件拉伸应变的大小可通过应变采集仪显示
。
[0009]进一步地，所述溶液循环机构包括设置在
PVC
管顶部的进水管和出水管，所述进水管连通有进水软管，出水管连通有循环软管，所述进水软管和循环软管均连通有水箱，所述进水软管上还设置有水泵，通过进水管和进水软管可向
PVC
管中输入
FRP
筋试件浸泡溶液，同时通过出水管和循环软管可将浸泡溶液重新通入水箱之中，以此达到浸泡溶液循环的目的
。
[0010]进一步地，所述反力架顶部开设有通孔，所述螺杆一端穿过通孔延伸至反力架内
、
且与所述连接块螺纹连接，所述连接块与套筒螺纹可拆卸连接
。
[0011]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0012]本技术能够使
FRP
筋试件侵蚀老化期间保证对
FRP
筋试件施加的荷载水平稳定，便于观察
FRP
筋试件受到的持续荷载情况，并且不需将该装置整体放入浸泡老化溶液中，以达到避免污染
FRP
筋试件的浸泡溶液环境
。
[0013]本技术的
PVC
管为
FRP
筋试件提供浸泡老化的环境，只需向
PVC
管中通入浸泡溶液，而不需要将该装置整体放入浸泡溶液，避免装置的钢结构与溶液长时间接触发生反应，污染
FRP
筋试件的浸泡溶液环境
。
[0014]本技术的反力机构为
FRP
筋试件提供荷载，在
FRP
筋试件侵蚀老化期间，如
FRP
筋试件受到的应力荷载变小，可通过千斤顶与螺杆和锁紧螺母二的配合，可重新对
FRP
筋试件施加荷载，以保证
FRP
筋试件老化期间能稳定保持所施加的荷载水平
。
[0015]本技术通过应变片可将
FRP
筋试件的拉伸应变大小借助应变采集仪显示出来，并且通过计算转化可得
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应力与浸泡环境耦合的
FRP
筋老化装置，包括
FRP
筋试件（6），其特征在于，还包括持荷机构，所述持荷机构一端可拆卸连接有反力机构，所述持荷机构包括凹形板（1）和设置在凹形板（1）内的
PVC
管（8），所述凹形板（1）的两端均设置有固定板（2），所述固定板（2）上开设有限位槽（3），所述限位槽（3）内设有与固定板（2）滑动连接的套筒（4），所述套筒（4）上套设有锁紧螺母一（5）；所述
FRP
筋试件（6）套设在
PVC
管（8）内，所述
FRP
筋试件（6）两端均穿过
PVC
管（8）与所述套筒（4）相连接，所述
PVC
管（8）连接有溶液循环机构；所述反力机构包括反力架（
13
）
、
螺杆（
14
）和穿心式千斤顶（
16
），所述反力架（
13
）与螺杆（
14
）滑动连接，所述螺杆（
14
）一端穿过反力架（
13
）连接有连接块（
15
），所述连接块（
15
）与套筒（4）可拆卸连接，所述螺杆（
14
）上套设有位于反力架（
13
）外侧的穿心式千斤顶（
16
），所述螺杆（
14
）上还设置锁紧螺母二（
17
），所述锁紧螺母二（
17
）位于穿心式千斤顶（
16
）的右侧
。2.
根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王自柯，段建新，付春豪，赵军，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：