[发明专利]一种盐溶液腐蚀与加载试验装置

说明书

技术领域：

本发明属于性能试验设备技术领域，具体涉及一种盐溶液腐蚀与加载试验装置，用于对混凝土构件在荷载与腐蚀作用下进行力学性能和渗透性能的试验检测。

背景技术：

实践中，为了评价复合材料、塑料材料、金属材料和水泥基材料等的力学性能，经常要对其进行三点弯曲试验或四点弯曲试验。三点弯曲试验是指将试验件(简称试件)放在有间隔距离的两个受力点(支座)上，在受力点的上方中间向试件施加压力(荷载)，上下共计有三个点分别是施力点和受力点，该试验过程被称为三点弯曲实验(具体如图1所示)；四点弯曲试验是指将试验件(简称试件)放在有间隔距离的两个受力点(支座)上，在受力点的上方有两个点向试件施加压力(荷载)，上下共计有四个点分别是施力点和受力点，该试验过程被称为四点弯曲实验(具体如图2所示)；在三点弯曲试验或四点弯曲试验中，通常均需要观测试件裂缝的开展，并测量其挠度、变形和极限荷载等指标。

目前现有技术中使用的加载装置主要有以下几种：其一是双杠杆三点加载试验装置，此装置虽然加载稳定性好，但是拉杆易受温度影响，导致试验不够精确；其二是混凝土试件拉杆加载系统，它是通过应力扳手来控制施加的荷载大小，此装置虽然原理简单、操作简明，但是应力扳手的控制精度较低，而且容易受螺栓腐蚀的影响；其三是弹簧加载系统，它是通过压缩弹簧对试件施加荷载，荷载的大小通过弹簧压缩变形量来控制，此装置虽然不受温度变化的影响且加载精度高，但是也存在以下缺点：第一，在该系统中一同加载的三块试块的中间试块是上部受拉力，下部受压力，而最上试块和最下试块均是下部受拉力、上部受压力(具体如图3所示)，由于试块的受力方向不同，试验指标的测试过程很不方便；第二，当进行加载状态下的耐腐蚀性能测试时，试验要求对受力试块同时进行盐溶液腐蚀，该系统中只有最下试块能够浸泡在盐溶液中直接进行试验，而最上试块和中间试块由于没有溶液池而无法在加载状态下进行盐溶液试验，导致整体试验效率较为低下；第三，该加载系统中采用钢筋作为各个试块之间的支点，而钢筋在加载时不够稳定容易发生滑移，导致支座之间的间距产生变化而影响受力误差。因此，本发明针对现有的弹簧加载系统，改进设计出一种新型的盐溶液腐蚀与加载试验装置，能够保障在三点弯曲试验或四点弯曲试验中加载点和支承点的相对位置准确而不偏移，以提高相关性能测试的准确度，同时保证加载系统的多个试件在加载状态下能够同时进行盐溶液腐蚀试验。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，设计提供一种用于三点弯曲试验或者四点弯曲试验的加载试验装置，能够保证加载试验装置中的每个试件的受力方向一致，同时实现每个试件都能在加载状态下进行盐溶液腐蚀试验。

为了实现上述目的，本发明设计的溶液腐蚀与加载试验装置的第一种技术方案为：主体结构包括上侧加压板、下侧加压板、弹簧、导管、螺杆、螺母和承力架，方形板状结构的下侧加压板的四角分别固定设置有螺杆，下侧加压板与螺杆围成的框架中放置有1-5个承力架用于支撑待测试的试件，承力架放置在待测试的试件的上部、下部和相邻试件之间，能够将各个待测试的试件的受力状态进行转换，使得全部带测试的试件的受力状态均为下侧受拉力、上侧受压力；上侧加压板的四角分别套接在螺杆上，螺母通过拧紧或松开套接在螺杆顶端的弹簧实现对上侧加压板的固定和荷载大小的控制；承力架的主体结构包括钢筋、钢板、进水孔、出水孔、围壁、外围铁皮、底部铁皮和螺栓，平面板状结构的钢板的上表面固定焊接有两根钢筋以形成加载点，下表面固定焊接有两根钢筋以形成支撑点，钢板的表面通过螺栓固定包覆式制有底部铁皮，钢板的四周边缘密封包套有环形结构的外围铁皮，外围铁皮通过螺栓固定连接在钢板上，钢板的左右两端分别固定焊接有围壁，围壁上通过螺栓固定密封包套有底部铁皮，钢板与围壁和外围铁皮共同形成一个矩形的盘形容器用于盛装盐溶液，钢板左端的围壁上固定开设有进水孔以连接外部管道用于添加盐溶液，钢板右端的围壁上固定开设有出水孔以连接外部管道用于排出盐溶液；相邻承力架之间的出水孔与出水孔或进水孔与进水孔分别通过导管相互连通，最末端的出水孔用独立的橡胶塞堵塞以防止泄露。

本发明所述的承力架中钢板的上表面焊接的两根钢筋之间的间距为2/4-3/4L(L为待测试的试件的长度)，钢板下表面焊接的两根钢筋之间的间距为1/3L(L为待测试的试件的长度)；外围铁皮和底部铁皮均为经过防锈处理后的铁皮，进水孔距离钢板的高度与出水孔距离钢板的高度相等；上侧加压板的下表面固定焊接有间距为1/3L(L为待测试的试件的长度)的两根钢筋。