[发明专利]混凝土试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置

说明书

[技术领域]

本发明涉及混凝土腐蚀试验的加载装置，尤其涉及一种混凝土试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置。

[背景技术]

承载负荷是混凝土作为结构功能材料的主要使命和固有特性，负荷的存在会引起混凝土的徐变与松弛、导致混凝土在未达到其应有的极限承载力前发生破坏，影响混凝土结构长久性能与安全性。再者，由于早期人们对混凝土结构的耐久性认识不清、重视不够，混凝土结构所处的恶劣环境将对混凝土结构的各项力学性能产生影响，形成对混凝土结构的环境腐蚀，而负荷的大小和形式会进一步影响环境腐蚀对混凝土结构的劣化速度。为准确地分析混凝土结构在应力与环境同步腐蚀后的力学性能，了解应力与环境腐蚀的耦合作用对混凝土力学性能的影响至关重要，需使用相应的腐蚀装置。目前，人们设计了各种应力腐蚀的装置，市场上所见的应力腐蚀装置采用了弹簧结构、机械传动系统、液压控制系统或配重对试件施加拉力或压力，通过仪器测得持续加载过程中混凝土构件的有关参数。但这些装置大多未涉及与环境腐蚀的耦合作用，并存在如下缺点：

弹簧或机械传动系统经过长时间的拉伸或压缩，会出现应力松弛，负荷逐渐减小，影响加载精度，给试验结果的分析带来较大困难。

混凝土徐变所引起的构件变形，进一步增加弹簧或机械传动系统的加载装置的应力松弛。

液压系统的应力腐蚀装置需要设计相应的控制系统，设计复杂、成本高。

专利号为200810066321.6的发明专利公开了一种混凝土试样在应力作用下腐蚀试验的加载设备，包括机架、有刻度的上横梁、下横梁、加载砝码、传力杆、上加力锟和下加力锟，所述上横梁的一端同机架一侧铰接，另一端悬挂加载砝码，中间有沿上横梁纵向滑动的上滑块；所述的混凝土试样置于上加力锟和下加力锟之间，传力杆的下部通过上加力锟传力于混凝土试样，下加力锟由机架的底座支承，所述的下横梁位于上横梁的下面，其一端与同机架另一侧铰链连接，所述的上滑块压在下横梁的上部，下横梁压在传力杆的上部。该发明可以克服弹簧施力的应力松弛问题，但这种加载设备在使用中存在以下缺点：1)采用两个加力锟来施加应力，需要采用两个标尺，施力的大小不直观，应力计算比较麻烦，同时下横梁需要设置标尺，刚度较低，无法对试件施加较大的应力；2)施力装置采用普通的铰接方式，施力的精度较低；3)无法实现对混凝土试样应力松弛的自动补偿。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种对混凝土试样应力松弛进行自动补偿，保持混凝土试样应力恒定的混凝土试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种混凝土试样在应力作用下腐蚀试验的加载装置，包括机架、加载机构、传力机构、试样夹具和盛装腐蚀液体的容器，传力机构通过连接杆与试样夹具连接，试样夹具包括加压装置和调节装置，调节装置包括控制电路、伺服电机和升降机；升降机由伺服电机驱动，伺服电机与控制电路连接；加压装置的一端接所述的连接杆，另一端接升降机；控制电路对加载机构进行监测，根据加载机构的状态自动调节升降机的高度。

以上所述的加载装置，传力机构包括加力杠杆和连杆，加载机构是以计量杠杆为主体的称重杠杆机构，加力杠杆布置在计量杠杆的下方，加力杠杆通过加力杠杆的支点刀承组与机架铰接；连杆的上端与计量杠杆的重点刀承连接，下端通过加力杠杆力臂刀承组与加力杠杆的端部铰接；试样夹具通过加力杠杆的重点刀承组与加力杠杆铰接。

以上所述的加载装置，称重杠杆机构包括秤架、增砣、砣挂和、游砣和所述的计量杠杆，秤架固定在机架的上部，计量杠杆通过计量杠杆支点刀承组与秤架铰接，砣挂通过砣挂刀承组悬挂在计量杠杆长力臂的端部；通过增减增砣和调整游砣的位置改变加载量的大小。

以上所述的加载装置，机架上部包括上横梁，加力杠杆的支点刀承固定在上横梁下方，加力杠杆的支点刀固定在加力杠杆上；所述连杆为长度可调节连杆。

以上所述的加载装置，机架的底座包括下横梁，升降机固定在下横梁上；升降机的顶部包括升降板和复数根立柱，立柱的下端固定在升降板上；试样夹具包括连接头、拉杆、拉板、托板、压板和复数根拉力螺杆，压板的周边包括复数个立柱孔，立柱穿过立柱孔，立柱的上端的螺纹上旋有螺母将压板固定在立柱上；压板包括复数个螺杆孔，拉力螺杆的下端固定在托板上，上部穿过压板的螺杆孔，上端与拉板固定；拉板的中部与拉杆固定，拉杆的上端与连接头连接，连接头的上部与所述的连接杆连接；所述的混凝土试样放在托板与压板之间。

以上所述的加载装置，所述的容器放在升降板与压板之间，混凝土试样和托板布置在容器中。