鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料科學實驗領域，具體地，涉及一種鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置及試驗方法。
【背景技術】
[0002]沿海建筑多采用鋼筋混凝土結構，海洋大氣中存在氯離子，氯離子會造成鋼筋銹蝕，進而引起鋼筋混凝土結構的破壞。針對鋼筋混凝土的耐久性研究，在實驗室中一般采用人工氣候環境實驗法模擬真實環境，研究人員認為向鋼筋混凝土試件周期噴鹽霧的方法可較好的模擬海洋大氣環境對鋼筋混凝土造成的氯鹽腐蝕，但是吳中偉院士指出，真實自然環境下的鋼筋混凝土耐久性失效往往是多重因素的共同結果，混凝土的耐久性研究應考慮與其相關的多重因素。在正常使用階段，鋼筋混凝土構件總是經受著荷載與氯鹽侵蝕的雙重作用，為了有效評估沿海地區服役狀態下鋼筋混凝土構件的耐久性能，有必要進行氯鹽侵蝕和壓力荷載多耦合作用下的耐久性試驗。
[0003]目前實驗室進行氯鹽與壓力荷載多耦合實驗時，多采用在鹽霧環境下對鋼筋混凝土試件施加配重方式，然而此方法所施加的荷載水平有限，對于一些承載能力較高的構件，采用此方法難以達到其在服役階段的正常荷載水平。現有的試驗裝置，還有采用后張預應力法對鋼筋混凝土試件施加軸向壓力荷載，因為在長期荷載作用下，試驗裝置會因為混凝土的徐變作用或是鋼筋應力松弛，導致試驗裝置難以保持原有荷載水平，并且這種方法不能讀取荷載值大小，給實驗人員帶來不便。申請公布號為CN102721637A的發明專利公開了一種持續壓力作用下混凝土耐久性多功能實驗系統及方法，該發明能夠實時監測和調整荷載，避免鋼筋應力松弛導致的實驗誤差，但是該發明只適用于鹽溶液侵蝕，利用該發明不能進行鹽霧與荷載的多耦合試驗。
【發明內容】
[0004]為解決以上技術問題和克服現有設備不足，本發明提供一種鹽霧環境下對鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，加載量程范圍大，可以自由控制壓力荷載大小且隨時讀取數據。
[0005]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
[0006]鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，包括:承臺、鹽霧環境箱、千斤頂、壓力傳感器；其中:承臺兩端分別設置有支承反力架、受載反力架，承臺中部設置有鹽霧環境箱；支承反力架上固定千斤頂，受載反力架上固定壓力傳感器；鋼筋混凝土試件放置于鹽霧環境箱內，鹽霧環境箱為鋼筋混凝土試件提供實驗所需的鹽霧環境，千斤頂對鋼筋混凝土試件加載，壓力傳感器測量鋼筋混凝土承受的荷載值。
[0007]與現有技術相比，本發明的有益效果如下:可對鹽霧環境下的鋼筋混凝土試件施加壓力荷載，加載量程范圍大，實驗過程中可自由調節荷載值大小，施加和維持荷載過程中鹽霧泄露少，測試數據精準，能夠隨時讀取數據，使用壽命長。
【附圖說明】
[0008]圖1為試驗裝置結構主視示意圖；
[0009]圖2為試驗裝置結構側視示意圖；
[0010]圖中:1、承臺，2、鹽霧環境箱，3、千斤頂，4、壓力傳感器，5、支承反力架，6、受載反力架，7、鋼筋混凝土試件，8、主箱體，9、加載滑動管，10、加載滑動塊，11、加載滑動管支撐架，12、受載滑動管，13、受載滑動塊，14、受載滑動管支撐架，15、加壓傳力頭，16、試件臺，17、噴頭，18、電動噴霧器，19、鹽水箱。
【具體實施方式】
[0011]如圖1、圖2所示，鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，包括:承臺1、鹽霧環境箱2、千斤頂3、壓力傳感器4;其中:承臺I兩端分別設置有支承反力架5、受載反力架6，承臺I中部設置有鹽霧環境箱2 ;支承反力架5上固定千斤頂3，受載反力架6上固定壓力傳感器4 ;鋼筋混凝土試件7放置于鹽霧環境箱2內，鹽霧環境箱2為鋼筋混凝土試件7提供實驗所需的鹽霧環境，千斤頂3對鋼筋混凝土試件7加載，壓力傳感器4測量鋼筋混凝土7承受的荷載值。
[0012]鹽霧環境箱2，包括:主箱體8，主箱體8為方形箱體；主箱體8面向千斤頂3 —側的箱壁上固定有加載滑動管9，加載滑動管9內設置加載滑動塊10，加載滑動塊10 —端與千斤頂3相連、一端與主箱體8內的鋼筋混凝土試件7相接觸；承臺I上設置加載滑動管支撐架11，加載滑動管9由加載滑動管支撐架11支撐。
[0013]主箱體8面向應壓力傳感器4 一側的箱壁上固定有受載滑動管12，受載滑動管12內有受載滑動塊13，受載滑動塊13 —端與壓力傳感器4相連、一端與主箱體8內的鋼筋混凝土試件7相接觸；承臺I上設置受載滑動管支撐架14，受載滑動管12由受載滑動管支撐架14支撐。
[0014]加載滑動塊10、受載滑動塊13與鋼筋混凝土試件7相接觸的一端均固定設有加壓傳力頭15，加壓傳力頭15為方形板。
[0015]主箱體8底部設置試件臺16，試件臺16上放置鋼筋混凝土試件7。
[0016]主箱體頂部設置有噴頭17，噴頭17位于鋼筋混凝土試件7上方；噴頭17通過導管與主箱體外的電動噴霧器18相連，電動噴霧器18通過導管連接鹽水箱19。
[0017]所述的加載滑動塊10、受載滑動塊13、加壓傳力頭15采用耐壓耐腐蝕塑料，主箱體8、試件臺16采用耐熱耐腐蝕塑料，所采用的材料例如PVC、PP塑料。
[0018]鹽霧環境下鋼筋混凝土試件受壓試驗方法如下:
[0019]打開鹽霧環境箱2，在試件臺16上放置鋼筋混凝土試件7，鋼筋混凝土試件7對準加載滑動塊10、受載滑動塊13，在加載滑動塊10、受載滑動塊13與鋼筋混凝土試件7相接觸的一端固定加壓傳力頭15 ;然后控制千斤頂3對加載滑動塊10施加荷載，加載滑動塊10將荷載傳遞給鋼筋混凝土試件7，鋼筋混凝土試件7將荷載傳遞給受載滑動塊13，受載滑動塊13再將荷載傳遞給壓力傳感器4，壓力傳感器4測量并讀取荷載值；當壓力傳感器4所顯示的數據達到所需要的荷載值后，千斤頂3停止繼續加載，維持該荷載；千斤頂3對鋼筋混凝土試件加載完畢，合上鹽霧環境箱，開始進行噴霧，電動噴霧器18抽取鹽水箱19內的鹽水，通過噴頭17對鋼筋混凝土試件7進行噴霧；一段時間后，停止噴霧，放松千斤頂3，取出鋼筋混凝土試件7，完成試驗操作。
【主權項】
1.一種鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，包括:承臺、鹽霧環境箱、千斤頂、壓力傳感器；其特征在于:承臺兩端分別設置有支承反力架、受載反力架，承臺中部設置有鹽霧環境箱；支承反力架上固定千斤頂，受載反力架上固定壓力傳感器；鋼筋混凝土試件放置于鹽霧環境箱內，鹽霧環境箱為鋼筋混凝土試件提供實驗所需的鹽霧環境，千斤頂對鋼筋混凝土試件加載，壓力傳感器測量鋼筋混凝土承受的荷載值。2.根據權利要求1所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:鹽霧環境箱，包括:主箱體，主箱體為方形箱體；主箱體面向千斤頂一側的箱壁上固定有加載滑動管，加載滑動管內設置加載滑動塊，加載滑動塊一端與千斤頂相連、一端與主箱體內的鋼筋混凝土試件相接觸；承臺上設置加載滑動管支撐架，加載滑動管由加載滑動管支撐架支撐。3.根據權利要求1-2所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:主箱體面向應壓力傳感器一側的箱壁上固定有受載滑動管，受載滑動管內有受載滑動塊，受載滑動塊一端與壓力傳感器相連、一端與主箱體內的鋼筋混凝土試件相接觸；承臺上設置受載滑動管支撐架，受載滑動管由受載滑動管支撐架支撐。4.根據權利要求1-3所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:加載滑動塊、受載滑動塊與鋼筋混凝土試件相接觸的一端均固定設有加壓傳力頭，加壓傳力頭為方形板。5.根據權利要求1-4所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:主箱體底部設置試件臺，試件臺上放置鋼筋混凝土試件。6.根據權利要求1-5所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:主箱體頂部設置有噴頭，噴頭位于鋼筋混凝土試件上方；噴頭通過導管與主箱體外的電動噴霧器相連，電動噴霧器通過導管連接鹽水箱。7.根據權利要求1-6所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于:所述的加載滑動塊、受載滑動塊、加壓傳力頭采用耐壓耐腐蝕塑料，主箱體、試件臺采用耐熱耐腐蝕塑料，所采用的材料例如PVC、PP塑料。8.鹽霧環境下鋼筋混凝土試件受壓試驗方法，采用權利要求1-7之一所述的鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置，其特征在于，具體方法如下:打開鹽霧環境箱，在試件臺上放置鋼筋混凝土試件，鋼筋混凝土試件對準加載滑動塊、受載滑動塊，在加載滑動塊、受載滑動塊與鋼筋混凝土試件相接觸的一端固定加壓傳力頭；然后控制千斤頂對加載滑動塊施加荷載，加載滑動塊將荷載傳遞給鋼筋混凝土試件，鋼筋混凝土試件將荷載傳遞給受載滑動塊，受載滑動塊再將荷載傳遞給壓力傳感器，壓力傳感器測量并讀取荷載值；當壓力傳感器所顯示的數據達到所需要的荷載值后，千斤頂停止繼續加載，維持該荷載；千斤頂對鋼筋混凝土試件加載完畢，合上鹽霧環境箱，開始進行噴霧，電動噴霧器抽取鹽水箱內的鹽水，通過噴頭對鋼筋混凝土試件進行噴霧；一段時間后，停止噴霧，放松千斤頂，取出鋼筋混凝土試件，完成試驗操作。
【專利摘要】本發明屬于材料科學實驗領域，具體地，涉及一種鹽霧環境下鋼筋混凝土試件加壓試驗裝置。試驗裝置，包括：承臺、鹽霧環境箱、千斤頂、壓力傳感器；其中：承臺兩端分別設置有支承反力架、受載反力架，承臺中部設置有鹽霧環境箱；支承反力架上固定千斤頂，受載反力架上固定壓力傳感器；鋼筋混凝土試件放置于鹽霧環境箱內，鹽霧環境箱為鋼筋混凝土試件提供實驗所需的鹽霧環境，千斤頂對鋼筋混凝土試件加載，壓力傳感器測量鋼筋混凝土承受的荷載值。本發明可對鹽霧環境下的鋼筋混凝土試件施加壓力荷載，加載量程范圍大，實驗過程中可自由調節荷載值大小，施加和維持荷載過程中鹽霧泄露少，測試數據精準，能夠隨時讀取數據，使用壽命長。
【IPC分類】G01N3/12, G01N17/00
【公開號】CN105334111
【申請號】CN201510790592
【發明人】程旭東, 喬垚明, 盛余飛, 田雪凱, 徐立
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月17日