模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置制造方法及图纸

技术编号:41078735 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 10:32
本技术公开了模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,包括试验舱、稳流风筒、风机及排气管;试验舱为两端贯通的方管;试验舱的底部外壁面上固定有凹槽体,凹槽体的槽口作为混凝土试件摆放区;稳流风筒的进风口端截面为圆形,出风口端截面为方形;出风口端可拆卸连接在试验舱的一端;风机可拆卸连接在进风口端,风机电性连接有无极开关;排气管可拆卸连接在试验舱远离稳流风筒的一端。通过本技术,试件放置在凹槽体内,无极开关可控制风力、风速的大小,风机提供的风力流经圆柱体变为长方体,能够使得圆柱体气流转化为能够均匀作用在试件表面上稳定的气流,试件处于一个相对隔离的环境,可以排除环境风速对试验结果的影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑材料性能测试,更具体的说是涉及模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置


技术介绍

1、列车行驶时产生的气动效应会以风压的方式作用于混凝土,直接影响混凝土水分蒸发速率:气动效应产生的风压能够改变混凝土表面水蒸气分压,增大其与环境之间的湿度梯度,加速混凝土表面水分传输,进而影响混凝土内部湿度的分布,在混凝土塑性阶段该环境会导致塑性裂缝的产生,在混凝土成型后期该环境能够加速混凝土的收缩变形,甚至影响混凝土表层部分水化反应的进行,在雨水等因素耦合下使混凝土反复经历干湿循环,对混凝土会造成一定损伤,比如风能够增加混凝土碳化深度,经过对桥梁主体结构进行耐久性测试,结果显示其迎风面碳化深度约为其它间接风作用面的1.15倍;在风砂大的地区,气流与砂耦合作用会加速风对混凝土表面的磨损,对混凝土造成损伤;分层浇铸大坝混凝土时,风速能明显加快大坝下层混凝土硬化,影响混凝土水化程度,降低混凝土层之间的粘结质量,最终导致大坝混凝土层间质量下降。这表明风能够直接影响混凝土工程的外观、质量及服役时间。因此在大风等空气高速流动环境下研究混凝土内部湿度的变化成为当今研究热点之一。

2、目前常用的试验方法为将埋有湿度传感器的混凝土试件置于风扇前,通过调节风扇挡位调整风速,通过数据采集器记录湿度传感器示数等。但现实中采用这些方法进行试验时,风扇由于无管道连接,其产生的气流呈发散状,风速受试件距风扇距离影响较大。探究试件单一面失水试验时风无法精准作用于试件干燥面,且试验时试件未与外界环境隔离受环境气流等其它因素影响较大。市场上的小型风洞试验机如x5605等虽然能产生稳定气流,但其主要用于航模等飞行试验品测试,试验舱较小且强度较低;小型风动试验室虽然设有整流段,但是试验仪器过于庞大移动较为困难,且主要用于航空设备测试,不适用于混凝土相关试验。

3、因此,如何提供一种能够产生稳定气流、具有相对孤立的试验环境且实用性强的试验箱,模拟在风荷载作用下,对混凝土性能进行测试,是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术提供了模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,旨在解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,包括:

4、试验舱,所述试验舱为水平布置的两端贯通的方管;所述试验舱的底部外壁面上固定有凹槽体,所述凹槽体的槽口与所述试验舱的内腔连通,所述凹槽体的槽口作为混凝土试件摆放区;

5、稳流风筒,所述稳流风筒的进风口端截面为圆形,出风口端截面为方形;所述出风口端可拆卸连接在所述试验舱的一端并且与所述试验舱连通;

6、风机,所述风机可拆卸连接在所述进风口端且与所述稳流风筒连通,所述风机电性连接有无极开关;

7、排气管,所述排气管可拆卸连接在所述试验舱远离所述稳流风筒的一端并与所述试验舱连通。

8、上述技术方案的有益效果是,凹槽体的槽口比稳流风筒的出风口位置要低,试件放置在凹槽内,能够使得风机吹出的气流直接作用在试件表面上且不受风速的影响;通过风机提供试验所需的风力,无极开关可以调整风力、风速的大小,稳流风筒的横截面有圆形变为矩形,能够使得圆柱体气流转化为能够均匀作用在试件表面上稳定的气流,试件处于一个相对隔离的环境,可以排除环境风速对试验结果的影响。

9、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述试验舱顶部外壁上上开设有试件放入口,所述试件放入口转动连接有翻盖,所述翻盖上开设有多个通孔,多个所述通孔用于所述试验舱内部风速传感器的接线。设置翻盖能够方便试件的放入和取出,同时在翻盖上开设通孔,通孔能够方便试验舱内部风速传感器的接线,可以测试试验舱内不同位置的风速是否相同,进而对试验结果有个更精准的判断。

10、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述翻盖的外周设有橡胶密封膜。防止翻盖与试验舱结合处漏风而影响试验舱内气流的稳定性。

11、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述试验舱靠近所述排气管端部的内壁上粘结有蜂窝芯。蜂窝芯可直接采用热熔胶粘结在试验舱的内壁上。

12、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述蜂窝芯为铝制蜂窝芯,所述蜂窝芯上的蜂窝孔为边长5mm的正六边形。蜂窝芯可以保证气流的稳定性,进而使作用在试件表面的气流均匀稳定。

13、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述稳流风筒由圆形管道和方形管道一体制备成型,所述圆形管道的内径不小于所述方形管道外接圆的半径。稳流风筒的截面有圆形变为方形,与方形试验舱连通,风机提供的气流通过圆柱体转为为方体,方体的气流能够直接均匀稳定的作用在试件表面上,且不受风速大小的影响,排除不稳定因素,保证试验结果的准确性。

14、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述试验舱的侧壁采用有机玻璃材料制作而成。方便观察在气流影响下试件的开裂情况,对试验过程进行更好的监控。

15、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述凹槽的槽壁采用2~5mm厚钢板制作而成。采用钢板能够承载试件的重力势能,保证试验平稳有效进行。

16、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述排气管为梯台状管道,所述梯台状管道的小开口端与所述试验舱连通。排气管也采用方形截面,与试验舱的方形截面相适应,为气流流通过程中提供更加稳定的流通通道。

17、优选的,在上述模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置中,所述风机、所述稳流风筒、所述试验舱及所述排气管之间采用法兰连接,且相邻两个法兰之间设有橡胶密封圈。可拆卸连接方式,试验装置的安拆更加方便,通过拆除各零部件方便携带及移动使用,设置密封圈能够保证风力外泄,为试件提供一个相对封闭隔离的试验环境,防止外界环境风速对试验结果造成影响。

18、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本技术公开提供了模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,风机连接无极开关,通过无极开关能够实现风力、风速的调节;稳流风筒的截面由圆形转变为方形,能够将风机产生的圆柱气流转化为均匀作用于试件表面的稳定气流,使得流通在试验舱内的气流为稳定气流;试验舱试件摆放区高度低于稳流风筒的出风口,能够使气流直接作用于试块上表面且不影响风速的稳定;试验舱外壁使用有机玻璃能够对试验过程进行观察;试验舱顶部设有翻盖和通孔,便于试件的放入以及传感器的接线;试验舱末端安装了蜂窝芯,使气流更加稳定;整个试验装置整体为试件提供了一个与外界相对隔离的环境,基本排除环境风速等因素对试验的影响,提高了试验结果的真实性和有效性,能够精准测得风力影响下混凝土内部湿度变化情况,为混凝土的外观、质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述试验舱(4)顶部外壁上开设有试件放入口,所述试件放入口处转动连接有翻盖(8),所述翻盖(8)上开设有多个通孔(9),多个所述通孔(9)用于所述试验舱(4)内部风速传感器的接线。

3.根据权利要求2所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述翻盖(8)的外周套设有橡胶密封膜。

4.根据权利要求1所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述试验舱(4)靠近所述排气管(6)端部的内壁上粘结有蜂窝芯(5)。

5.根据权利要求4所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述蜂窝芯(5)上的蜂窝孔为孔径为5mm的正六边形。

6.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述稳流风筒(3)由圆形管道和方形管道一体制备成型,所述圆形管道的内径不小于所述方形管道外接圆的半径。

7.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述试验舱(4)的侧壁采用有机玻璃材料制作而成。

8.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述凹槽体(7)的槽壁采用2~5mm厚钢板制作而成。

9.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述排气管(6)为梯台状管道,所述梯台状管道的小开口端与所述试验舱(4)连通。

10.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述风机(2)、所述稳流风筒(3)、所述试验舱(4)及所述排气管(6)之间采用法兰连接,且相邻两个所述法兰之间设有橡胶密封圈。

...

【技术特征摘要】

1.模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述试验舱(4)顶部外壁上开设有试件放入口,所述试件放入口处转动连接有翻盖(8),所述翻盖(8)上开设有多个通孔(9),多个所述通孔(9)用于所述试验舱(4)内部风速传感器的接线。

3.根据权利要求2所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述翻盖(8)的外周套设有橡胶密封膜。

4.根据权利要求1所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述试验舱(4)靠近所述排气管(6)端部的内壁上粘结有蜂窝芯(5)。

5.根据权利要求4所述的模拟风荷载作用下对混凝土进行性能测试的试验装置,其特征在于,所述蜂窝芯(5)上的蜂窝孔为孔径为5mm的正六边形。

6.根据权利要求1至5任一项所述的模拟风荷载作用下对混凝土进...

【专利技术属性】
技术研发人员:易忠来李化建计宇轩杨志强刘冠宏黄法礼王振袁政成张娜谢永江
申请(专利权)人:中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1