[发明专利]一种混凝土徐变试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及混凝土的徐变试验技术，具体涉及一种混凝土徐变试验的加载装置以及其徐变试验方法。

背景技术

混凝土徐变试验是土木工程领域一项重要的材料试验工作，其试验内容主要是通过对混凝土试件施加长期恒定荷载，并测量其压缩应变随时间的增长，从而确定混凝土的徐变特性。

混凝土徐变试验对加载设备的要求是：荷载稳定、加载后不需调整荷载或调荷次数尽可能少、加载量程范围大、操作简单、测读准确方便、受温度/湿度影响小、体积小等。由于技术条件的限制，同时满足上述要求的加载设备是比较困难的。目前的徐变试验加载装置大致可分为杠杆式、弹簧式、弹簧杠杆式和液压式4种。其中，液压式加载装置价格昂贵，应用非常有限。而弹簧式及弹簧杠杆式试验装置通过弹簧进行加载，操作方便，体积较小，但混凝土试件的长期压缩变形会导致弹簧卸载，从而引起所施加的试验负载发生变化，因此试验中需要定期进行调整，对混凝土试件进行补压。这在一定程度上，大大增加试验的复杂性。同时荷载调整需依据混凝土试件负载的实际测量值进行，因此测量误差会影响加载的精度，进而影响试验结果的可靠性。

杠杆式加载装置是目前使用较为广泛的徐变加载装置，通过一根钢梁将自然配重放大，并施压在混凝土试件上。所述杠杆装置一端通过钢绞线与大体积钢筋混凝土底座台相连，另一端吊装配重块。该装置原理简单，加工方便，加载稳定，试验期间不需多次调整。但是，为获得试验所需加载（通常为数百千牛），通常存在配重块大、杠杆较长、底板台混凝土体积大、占地面积大等问题。

发明内容

为解决现有的混凝土徐变试验装置成本过高、占用场地较大、操作复杂、加载稳定性较差等问题，本发明提出了一种混凝土徐变试验的加载装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种混凝土徐变试验装置，其特征在于，包括三个钢梁，所述钢梁在空间上分层布置，形成一个加载底座和一套两级杠杆，所述两级杠杆包括一级杠杆钢梁和二级杠杆钢梁；其中，加载底座钢梁和一级杠杆钢梁之间用于安装混凝土试件，加载底座钢梁与一级杠杆钢梁的第一端对齐，并通过第一连接组件连接在一起，加载底座钢梁的第二端设置地面配重，二级杠杆钢梁与底座钢梁的第二端对齐，并通过第二连接组件连接，二级杠杆钢梁通过传压铰支座施压到一级杠杆钢梁的第二端，二级杠杆钢梁的第二端设试验配重。

进一步的，所述钢梁均采用双拼槽钢截面，包括第一槽钢和第二槽钢，第一槽钢和第二槽钢开口相对布置，还包括槽钢之间的连接缀板，其中位于槽钢两端的连接缀板上具有锚固孔，用于连接组件的锚固。

进一步的，所述连接组件包括精轧螺纹钢筋拉杆和锚具，所述精轧螺纹钢筋拉杆穿过钢梁锚固孔，并利用锚具与钢梁连接。

一种混凝土徐变试验方法，其特征在于包括以下步骤：

a、选址并平整地基；

b、地基上放置底座钢梁，并在底座钢梁的第二端放置地面配重；

c、加载底座钢梁上安装混凝土试件，在混凝土试件上方安装与加载底座钢梁平行的一级杠杆钢梁，一级杠杆钢梁的第一端与加载底座钢梁的第一端对齐，并通过连接组件相连接；

d、一级杠杆钢梁的的第二端设置传压铰支座，并在传压铰支座上方安装与一级杠杆钢梁平行的二级杠杆钢梁，二级杠杆钢梁的第一端与加载底座钢梁的第二端对齐并通过连接组件相连接；

e、二级杠杆钢梁的第二端安装试验配重。

进一步的，所述配重均为钢筋混凝土压重块。

本发明的有益效果：本发明的混凝土徐变试验装置通过采用二级杠杆加载结构，相比于目前常用的单级杠杆式试验装置，可以大幅提高徐变试验的杠杆加载效率，同时缩短加载杠杆长度，减小配重块体积和试验场地面积，也可降低了安装起重设备的要求，而且还可以节省大体积混凝土底座试验平台的建设。

附图说明

图1为本发明的实施例的试验装置结构原理图；

图2为图1所示实施例的钢梁结构原理图；

图3为图2所示钢梁的截面图；

图4为传压铰支座的结构原理图。

附图标记说明：钢梁11，第一槽钢111，第二槽钢112，连接缀板12，锚固孔槽13，刻度14，连接组件21，精轧螺纹钢筋拉杆211，锚具212，传压铰支座22，承压轴221，钢垫板222，限位棒223，地面配重31，预埋孔道311，试验配重32，混凝土试件4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。

如图1所示，本体实施例的一种混凝土徐变试验装置，