[发明专利]一种建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法和装置

权利要求书

1.一种建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，通过高压水柱对耐火试验后高温的试件表面进行冲击，高压水柱的压力由控制器进行控制，根据高压水柱的压力、水柱冲击的时间、试验后试件的状态得到对该试件耐火试验后耐水冲击性能的评价。

2.根据权利要求1所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过高压水柱对耐火试验后高温的试件表面进行冲击，高压水柱的压力由控制器进行控制，所述控制器为PID控制器，用于将水箱里面的水泵至水枪的水泵由变频器控制，PID控制器通过比对分析水枪中实际水压和设定的目标水压，输出控制信号给变频器，变频器输出对应的频率给水泵，控制水泵的转速，从而控制水压稳定在目标压力值；然后根据高压水柱的压力、水柱冲击的时间、试验后试件表面是否发生穿孔、裂缝的现象得到对该试件耐火试验后耐水冲击性能的评价。

3.根据权利要求2所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）试验前的准备：在PID控制器中设置好冲水的目标水压值；建筑构件进行耐火试验结束后，迅速将建筑构件移动至预定冲水位置，耐火试验时构件受火的一面面向水枪，之后控制水枪对向地面；

（2）水冲击前的调试：开启管路各阀门，启动变频器，变频器开始在PID控制器的作用下控制水泵工作，水泵将水从水箱中泵至水枪，水枪开始对着地面冲水，同时压力传感器不断将水泵下游的压力数值反馈给PID控制器，PID控制器对比分析目标水压值和实际水压值，输出控制信号给变频器，变频器输出对应的频率给水泵，控制水泵的转速，从而控制实际水压；

（3）水冲击试验：操作水枪使冲出的水柱由地面缓慢向上，往高温的试件表面移动，之后按照一定的速度移动水柱连续均匀地冲击试件表面的各个部分；水柱冲击的总时间根据试件的面积大小事先计算得到，在水柱冲击总时间内反复地对试件表面的各部分进行冲水；

（4）系统停止：水柱冲击达到规定时间之后，将水枪对向地面，同时停止变频器工作，水泵随之停止工作，待水泵完全停止运转，关闭管路总阀；

（5）试件观察：观察试件表面是否发生穿孔、裂缝的现象，从而判断试件是否通过试验，得到对该试件耐火试验后耐水冲击性能的评价。

4.根据权利要求3所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，目标水压值为0.2~0.5MPa，如果压力传感器传回的实际水压数据低于目标水压数据，则PID控制器发出增大变频器输出频率的指令，从而增大水泵的转速，提高水压；如果压力传感器传回的实际水压数据高于目标水压数据，则PID控制器发出减小变频器输出频率的指令，从而减小水泵的转速，降低水压。

5.根据权利要求3所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，待实际水压稳定之后，微调设置在水枪和水泵之间的调压阀，使水压稳定在目标水压值。

6.根据权利要求3所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，耐火试验结束后，将建筑构件移动至预定冲水位置的时间间隔为1~5min。

7.根据权利要求3所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，水枪的喷水口距离试件表面的距离为4~10m；

所述步骤（3）中，水柱在试件表面移动的速度为0.1~1m/s，水柱冲击试件的总时间根据样品的大小进行计算，单位面积水柱冲击时间为5~50s/m²。

8.一种建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的装置，其特征在于，包括水箱、水泵、变频器、PID控制器、压力传感器、水枪，水泵用于将水箱里面的水泵至水枪，水泵的下游管道设置压力传感器，压力传感器和PID控制器连接，用于将实际水压信号发送到PID控制器；PID控制器与变频器连接，PID控制器用于对比分析目标水压和实际水压，输出控制信号给变频器；变频器与水泵相连，用于根据PID控制器发出的控制信号控制水泵的转速，从而控制水压。

9.根据权利要求8所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的装置，其特征在于，所述装置还包括压力表和调压阀，调压阀设置在压力传感器的下游管道上，压力表设置在调压阀的下游管道上，调压阀用于在管道内实际水压稳定后进行微调，使水压稳定在目标水压值。

10.根据权利要求9所述的建筑构件耐火试验后耐水冲击试验的装置，其特征在于，所述水箱和水泵之间还设置有维修阀，维修阀设置在水箱出水口处；

所述的水箱总体高度位于水泵以上3~10m，水箱的体积为2~10m³；

所述的压力传感器的量程的上限为0.5~1.0MPa，传感器的输出信号为0~5V或4~20mA。