[发明专利]模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，包括高压水溶液供应装置、环境模拟容器、振动装置和数据接收装置，所述高压水溶液供应装置具有出液口，所述出液口与所述环境模拟容器的内腔密封连通，所述环境模拟容器固定于所述振动装置上；所述环境模拟容器的内腔中安装有混凝土试块，所述混凝土试块内埋设有多个传感器，多个所述传感器均与所述数据接收装置相连接；其中，所述混凝土试块具有渗透面，多个所述传感器沿垂直于所述渗透面方向的不同深度设置，所述传感器至少包括湿度传感器和振动传感器。

2.根据权利要求1所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述环境模拟容器包括容器筒以及与所述容器筒的开口密封连接的密封盖，所述容器筒上设有第一压力表、注液阀和溢液阀；其中，所述溢液阀位于所述容器筒的顶部上，所述出液口通过所述注液阀与所述容器筒的内腔相连通，所述混凝土试块安装于所述容器筒的内腔中。

3.根据权利要求2所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，还包括连接管，所述连接管上设有流量计和截水阀，所述连接管的一端连接所述注液阀，另一端连接所述出液口。

4.根据权利要求2所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述容器筒的顶部上还设有可视窗口。

5.根据权利要求2所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述密封盖和/或所述容器筒上设有泄液阀。

6.根据权利要求1所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述振动装置包括支撑平台、振动电机、振动反馈传感器和振动控制器，所述环境模拟容器、所述振动电机和所述振动反馈传感器均安装于所述支撑平台上，所述振动控制器分别与所述振动反馈传感器、所述振动电机相连接。

7.根据权利要求6所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述支撑平台包括容器安装板、底座板和多个弹性连接件，所述容器安装板与所述底座板之间存在间隔，且所述容器安装板与所述底座板之间通过多个所述弹性连接件相连接，其中，所述环境模拟容器安装于所述容器安装板的顶部上，所述振动反馈传感器设置于所述容器安装板上，所述振动电机安装于所述容器安装板的底部上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，所述高压水溶液供应装置包括增压泵，所述增压泵上设有调压阀、第二压力表、所述出液口以及供水溶液进入所述增压泵内部的进液口，其中，所述增压泵用于对进入其内部的所述水溶液进行增压，并将增压后的所述水溶液泵送至所述环境模拟容器的内腔中。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置，其特征在于，还包括上夹板和下夹板，所述混凝土试块安装于所述上夹板与所述下夹板之间而与所述上夹板和所述下夹板形成一体，所述上夹板和/或所述下夹板固定于所述环境模拟容器的内腔中，其中，所述上夹板或所述下夹板上开设有开孔，所述开孔与所述渗透面相对设置，且所述开孔的面积小于所述渗透面的面积。

10.一种模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验方法，应用于如权利要求1-9中任一项所述的模拟水压和振动共存环境的混凝土耐久性试验装置中，其特征在于，所述方法包括：

向模具内浇筑混凝土以制作所述混凝土试块；

在所述混凝土初凝前,从所述混凝土试块的多个外表面中选择其中一个外表面作为所述渗透面，并在所述混凝土试块中沿垂直于所述渗透面方向的不同深度预埋入多个所述传感器，其中，所述传感器至少包括湿度传感器和振动传感器；

对预埋有多个所述传感器的所述混凝土试块进行养护，并待所述混凝土试块养护至规定龄期后，除所述渗透面外，对所述混凝土试块的其余外表面进行密封处理；

将经过密封处理后的所述混凝土试块安装于所述环境模拟容器的内腔中，使得所述渗透面暴露于所述环境模拟容器的内腔中，并将多个所述传感器与所述数据接收装置进行连接；

以所述混凝土试块的各个外表面处于干燥状态时作为初始状态，并记录此时所述数据接收装置接收到的传感数据作为初始值，其中，所述传感数据至少包括湿度数据；

开启所述高压水溶液供应装置，所述高压水溶液供应装置将带有指定压力的水溶液通过所述出液口注入至所述环境模拟容器的内腔中，直至所述水溶液充满所述环境模拟容器时，关闭所述高压水溶液供应装置，使得所述混凝土试块处于高水压的模拟环境中；

开启所述振动装置，以模拟振动环境，并确保所述振动装置的振动状态达到试验要求，从而使得所述混凝土试块处于一个高水压与振动耦合作用的模拟环境中；

通过所述数据接收装置实时监测所述混凝土试块的振动状态，并记录所述混凝土试块沿垂直于所述渗透面方向不同深度位置上的湿度数据变化，以此可获得所述水溶液在所述混凝土试块中的渗透速率。