[发明专利]一种模拟火灾下材料力学性能的测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于材料在不同火焰强度以及不同加热时间的模拟火灾下力学性能的测试装置及其测试方法，其属于土木工程材料高温模拟火灾试验方法的技术领域。

背景技术

材料耐火性即材料在火灾高温下的性能, 包括高温下的抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弹性模量、应力——应变曲线等等指标，它是建筑材料耐火性的一项重要内容。不同的火灾强度以及不同的火灾时间会对材料结构造成不同的损伤，其性能也会发生很大的变化，可能会导致建筑物结构整体失稳，严重影响材料结构的安全性与耐久性。目前还没有比较好的材料火灾模拟测试方法和标准进行参考和指导。

所以，本发明是为材料承受火灾模拟试验提供一种工作装置以及测试方法。

发明内容

本发明是目的是提供一种模拟火灾下力学性能的测试装置及其测试方法，为了测试材料在模拟火灾下耐火耐高温的能力，可以提供不同的火焰强度和不同的加热时间，使其作用在材料试件上，进而模拟不同火焰强度以及加热的时间对材料受火试件的损伤程度，加热的时间可通过秒表测量。该装置操作简单可以提供不同火焰强度，且火焰的温度通过热电偶温度计容易检测。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，模拟火灾下力学性能的测试装置，包括加热器主体、液液化气罐、热电偶温度计、计时器；

所述加热器主体通过液化气输送管连接液化气罐；加热器主体用于对试件进行加热；

所述热电偶温度计用于测量液化气火焰外焰的温度；

所述计时器用于记录材料试件加热时间。

优选的，所述加热器主体上设有出火口和点火及火焰调节开关。

优选的，所述加热器本体设有铁架支撑，铁架支撑用于放置试件，试件位于出火口的正上方。

优选的，所述热电偶温度计的量程为1800摄氏度。

优选的，所述加热器主体与液化气罐固定于工作平台。

优选的，所述计时器为秒表。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，的模拟火灾下力学性能的测试装置的测试方法，其特征是，所述测试方法为：

将加热器本体点火，热电偶温度计的热电偶探头接触火焰的外焰并记录温度，利用加热器本体对试件进行加热，利用计时器记录加热时间，测试在不同火焰大小、相同加热时间条件下试件的力学性能；或者测试在相同火焰强度、不同加热时间条件下试件的力学性能。

优选的，所述测试在不同火焰大小、相同加热时间条件下试件的力学性能中的相同加热时间是30分钟。

优选的，所述测试在相同火焰强度、不同加热时间条件下试件的力学性能中的不同加热时间分别是15分钟、30分钟、45分钟、60分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明设有工作台、加热器主体、出火口、铁架支撑、点火及火焰调节开关、液化气输送管、液化气罐、液化气罐阀门、热电偶温度计、秒表。加热器主体与液化气罐固定于工作平台，为了实验的方便，可根据实验要求将加热器主体与液化气罐固定于目标位置。铁架支撑为钢筋焊接的架子并且固定在加热器主体上，位置为出火口的正上方，出火口喷射出来的火焰外焰刚好可以烧到铁架支撑上的材料构件。液化气罐为大体积容器，能储存足够的液化气。点火及火焰调节开关可以旋转点火，点火成功以后，可以调节火焰的强度大小以及温度。热电偶温度计可以通过探头测量液化气火焰外焰的温度，温度计的量程为1800摄氏度。所述秒表可以记录材料试件加热的时间。其他构件按自身试验要求选择相应量程及强度要求。

第二，不同的火焰强度作用在材料试件上，不同的火焰强度产生的火焰温度也不一样大，可以研究不同火焰温度加热相同的时间下材料内外部的损伤情况，其火焰温度通过热电偶温度计可以测得。在火焰强度即温度控制相同的条件下，对材料试件进行加热不同的时间，研究不同加热时间下高温后的材料试件，可以研究该条件下材料内外部的损伤情况、材料强度变化规律以及耐久性变化规律等等。

附图说明

图1是本发明一种模拟火灾下材料力学性能的测试装置的正立面示意图。

图2是本发明测试装置的加热器主体的侧视图示意图。

图3是加热装置的俯视图示意图。

图中示意图为：1-加热器主体；2-出火口；3-铁架支撑；4-点火及火焰调节开关；5-液化气输送管；6-液化气罐阀门；7-液化气罐；8-工作平台；9-热电偶温度计。

具体实施方式

根据模拟火灾下材料力学性能试验，结合附图说明。