[实用新型]用于超低温试验炉的压头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压头，特别是涉及一种混凝土超低温受力性能试验中用于超低温试验炉的压头。

背景技术

为了超低温混凝土等材料试验具有均匀的超低温温度环境，试验炉(或称试验机)的上下压头必须一部分伸入超低温试验炉中，即压头的一部分在炉内、剩余的部分在炉外。现有的混凝土超低温受力性能试验中，试验炉的压头采用同一类材料制作，其制作材料为普通钢材，但该类型的压头不能适应超低温情况下的各种试验要求。若用现有试验炉的压头进行超低温情况下混凝土受力性能试验，主要存在以下缺点：

(1)常规试验炉的压头均是采用普通钢材，其导热系数很大，不仅低温热能消耗巨大，而且将使超低温试验炉的试验工作室温度分布不均匀，尤其是上下压头附近的温度分布，这将严重影响试验数据，甚至导致不可靠的试验结果或结论。

(2)由于常规试验机压头的导热系数很大，低温热量通过压头的传递导致超低温试验炉的炉口温度远低于室内环境温度，此处将吸收环境湿气起霜结冰，进而严重影响试验要求的上下压头工作状态，使试验掺杂不应有的且具有波动和不确定特性的影响因素，影响试验结果的可靠性、增大试验数值的离散性。

(3)长期反复试验的超低温至常温升降温变化将使常规试验机的压头锈蚀，影响其试验工作性能。

为了解决压头导热系数大的问题，有人将压头采用外包隔热材料的方法。但该种方法短时间内对减缓冷源扩散效果明显，但稍长时间隔热效果将明显降低，且这种处理方式使试验结果的重现性很差。超低温混凝土低温脆性破坏特性也将使其进一步地恶化，进而严重影响试验结果的可靠性，并增大试验数值的离散性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种隔热效果好、成本低、质量较轻、操作方便的用于超低温试验炉的压头。

为达上述目的，本实用新型一种用于超低温试验炉的压头，部分置于超低温试验炉内，部分置于超低温试验炉外，其外形为“凸”字形状，包括不锈钢层和树脂玻璃钢层，所述置于超低温试验炉内的压头由不锈钢和树脂玻璃钢组合制成，所述置于超低温试验炉外的压头由树脂玻璃钢制成。即置于超低温试验炉内的压头有两层结构组成，靠近炉内筒的部分由不锈钢制成，另一层由树脂玻璃钢制成；所述置于超低温试验炉外的压头完全由树脂玻璃钢制成，树脂玻璃钢为一种玻璃纤维与树脂的复合材料，如环氧树脂玻璃钢、聚酯树脂玻璃钢、酚醛树脂玻璃钢等，具有质量轻、强度高、近于绝热的特点，市场有售，可根据上下压头对其性能要求任选一种。

本实用新型用于超低温试验炉的压头，其中不锈钢层和树脂玻璃钢层之间用树脂粘结后再用螺栓连接。

本实用新型用于超低温试验炉的压头，其中优选所述树脂玻璃钢为环氧树脂玻璃钢、聚酯树脂玻璃钢或酚醛树脂玻璃钢。

进一步地，按照在超低温试验炉的安装位置分为上压头和下压头，本实用新型的用于超低温试验炉的上压头顶端设有把手，方便试验人员在试验开始前放入和结束后取出。

上述用于超低温试验炉的压头的应用，将其用于混凝土超低温受力性能试验，进一步地在混凝土超低温受力性能试验中用于安装在超低温试验炉的顶端和底端。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)采用多材料组合形成受力性能试验的试验机压头，可充分发挥所用材料各自的优点，通过其优点组合进而满足超低温试验的各种要求。组合材料(高强不锈钢和树脂玻璃钢)均为常规材料，易于获取、且价格不高。若用单一材料，不仅其性能不能很好地满足超低温试验的要求，而且其造价极其昂贵，不适应于混凝土类这种非精密且具有一定离散性材料的试验。

(2)树脂玻璃钢的刚度和硬度相对钢材较差，不宜与刚度和硬度都较高的试件直接接触。本压头直接与试验试件接触部分采用的是高强不锈钢材料，可增强试件受压接触面的刚度和硬度，适用于高强度和高硬度试件对其的作用，能对试件施加均匀分布的作用力，提高上下压头的反复使用次数和减少各次使用可能带来的试验差异，确保试验结果的可重现性。

(3)压头的直接与试件接触部分采用不锈钢材料，不仅便于设置试验要求的各种装置(如试验安全保护杆、变形量测装置和试件自动定位装置等)，而且能与压头的树脂玻璃钢部分可靠地连接成一整体。