[发明专利]一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料长期力学性能试验方法技术领域，具体涉及一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法。

背景技术

树脂基纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）是由纤维材料和基体材料按一定的比例混合并经过一定的工艺复合形成的高性能材料。这种材料在20世纪40年代问世，起初用于航空、航天、国防等高科技领域，后来逐渐在汽车、化工、医学等领域得到广泛的应用。近年来，以其高强、轻质、耐腐蚀等优点, 开始在土木工程结构中得到广泛应用, 并受到工程界的广泛关注。

FRP筋由于其优良的耐腐蚀性能，在特定环境中成为代替钢筋解决钢筋锈蚀问题的一种途径。但由于FRP材料用于土木工程历史较短，耐久性在实际工程中的检验成果稀少，对其耐久性能的研究显得尤为重要。FRP筋在土木工程实际应用中处于多种不利因素耦合作用的复杂环境中，而现阶段大部分试验模拟的环境比较单一，不能很好地反映实际情况。如何能更好地模拟实际情况，同时考虑多种影响因素之间的耦合作用，成为目前急需研究的课题。

在实际应用中FRP筋的腐蚀受到腐蚀环境的影响因素包括：温度、腐蚀溶液种类、湿度、应力水平等。目前对于FRP筋直接浸泡在腐蚀溶液中的耐久性能研究较多，而腐蚀溶液环境与应力耦合由于试验装置复杂，所以研究较少，而这又是FRP筋工作中真实存在的状态。现有的研究由于试验装置一般用重力控制应力恒定，通过机械传力，装置复杂体积大，不易移动，控制温度恒定困难，而温度是影响FRP筋腐蚀速度的重要因素。筋材腐蚀试验一般筋材数量大，试验周期长，故要求装置简单轻便。

因此，因此需要一种FRP筋恒温应力腐蚀试验方法以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明所针对现有技术存在的问题，提供一种能够使FRP筋长期保证恒定温度、恒定张拉应力以及处于腐蚀溶液浸泡环境的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置。

技术方案：为实现上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置，其特征在于，包括张拉架、第一螺纹锚具、第二螺纹锚具、三通管、弹簧、第三端板、反力架、千斤顶、力传感器和张拉锚杆，

所述张拉架包括支撑杆、第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板分别设置在所述支撑杆的两端，所述第一端板和所述第二端板上分别设置有第一通孔和第二通孔；所述第三端板上设置有第三通孔；FRP筋设置在所述第一端板和所述第二端板之间，FRP筋的两端分别连接所述第一螺纹锚具的一端和所述第二螺纹锚具的一端；所述第一螺纹锚具的另一端通过所述第一通孔伸出所述张拉架，所述第一螺纹锚具伸出所述张拉架的部分设置有第一螺母，所述第二螺纹锚具通过所述第二通孔伸出所述张拉架；所述三通管套在FRP筋的试验段上；

所述第三端板设置在所述第二端板的一侧，所述第二端板和所述第三端板之间设置有所述弹簧，所述反力架设置在所述第三端板的一侧，所述反力架靠近所述第三端板的一端设置有开口，所述开口小于所述第三端板，所述反力架的另一端设置有第四通孔，所述第二螺纹锚具通过所述第三通孔和开口伸入所述反力架，所述第二螺纹锚具伸入所述反力架的部分设置有第二螺母，所述张拉锚杆通过所述第四通孔伸入所述反力架，所述第二螺纹锚具伸入所述反力架的一端连接所述张拉锚杆；所述反力架远离所述张拉架一端外侧设置有所述千斤顶，所述千斤顶的一端设置有所述力传感器，所述千斤顶和力传感器均套在所述张拉锚杆上并与所述张拉锚杆固定连接。

更进一步的，所述支撑杆为角钢。

更进一步的，所述三通管为PVC三通管。

更进一步的，还包括连接套筒，所述第二螺纹锚具通过所述连接套筒连接所述张拉锚杆。方便拆卸。

更进一步的，所述千斤顶和力传感器均通过第三螺母与所述张拉锚杆连接。安装和拆卸均比较方便。

更进一步的，还包括加强板，第一端板和第二端板与支撑杆的连接处均设置有加强板。

更进一步的，张力架的形状为长方体。为了比较方便地实现一批张拉后的装置处于同一恒定温度，装置体积必须足够小巧，可以放入恒温箱中，并且方便叠放。故张拉架设计成长方体形状，便于搬运和叠放。本装置方便移动且对于筋材无不利影响。