[发明专利]徐变、碳化和湿热耦合作用试验装置及其使用方法

说明书

本发明公开了徐变、碳化和湿热耦合作用试验装置及其使用方法，包括防护箱体、徐变加载系统、碳化系统、加热加湿系统和控制系统；防护箱体呈密封结构，内部设有徐变加载系统，并与碳化系统和加热加湿系统连接，通过碳化系统和加热加湿系统使防护箱体内产生碳化和湿热环境；徐变加载系统、碳化系统和加热加湿系统均由控制系统控制工作。使用时，首先在徐变加载系统安装钢筋混凝土试件，然后分别开启碳化系统和加热加湿系统，并通过控制系统监控防护箱体内的温度、湿度和二氧化碳的浓度，以及钢筋混凝土试件加载的载荷和发生的应变。本发明能够实现在实验室条件下，研究徐变、碳化和湿热耦合作用对钢筋混凝土/混凝土试件力学性能的损伤。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土耐久性试验技术领域，特别涉及徐变、碳化和湿热耦合作用试验装置及其使用方法。

背景技术

混凝土徐变是指在持续荷载作用下，混凝土及其结构的变形随时间延长而不断增加的现象,徐变是混凝土重要的材料性能。混凝土的碳化是指空气中的酸性气体CO₂与混凝土中碱性物质发生反应，使得混凝土碱性下降和混凝土中化学成分改变的中性化反应过程。

在实际应用中，当混凝土中性化深度大于钢筋混凝土试件的保护层厚度，就会破坏保护层下钢筋表面的钝化膜，当钝化膜破坏后，伴随着水和空气的共同作用，钢筋就会出现锈蚀现象。

然而，在现有技术中还没有针对混凝土材料徐变、碳化和湿热耦合作用的具体试验方法。

因此，如何针对徐变、碳化和湿热耦合作用研制对应的试验装置成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供徐变、碳化和湿热耦合作用试验装置及其使用方法，实现的目的是在实验室条件下，研究徐变、碳化和湿热耦合作用对钢筋混凝土/混凝土试件力学性能的损伤。

为实现上述目的，本发明公开了徐变、碳化和湿热耦合作用试验装置，包括防护箱体、徐变加载系统、碳化系统、加热加湿系统和控制系统。

其中，所述防护箱体呈密封结构，内部设有所述徐变加载系统，并与所述碳化系统和所述加热加湿系统连接，通过所述碳化系统和所述加热加湿系统使所述防护箱体内产生碳化和湿热环境；

所述徐变加载系统、所述碳化系统和所述加热加湿系统均由所述控制系统控制工作。

优选的，所述徐变加载系统包括用于固定钢筋混凝土试件的加载支架，以及加载装置；

所述加载支架内设有能够沿竖直方向往复移动的压板和顶板，用于分别从所述钢筋混凝土试件的上面和下面夹持所述钢筋混凝土试件；

所述压板上设有所述加载装置，并由所述加载装置驱动沿竖直方向往复移动；

所述顶板的下面设有若干弹簧；每一所述弹簧的压缩回弹方向均为竖直方向；

所述钢筋混凝土试件的上面与所述压板之间设有拉压传感器，下面与所述顶板之间设有球铰支座，侧面设有千分表；

所述拉压传感器用于采集所述钢筋混凝土试件承载的压力载荷；

所述千分表用于采集所述钢筋混凝土试件的变形量。

更优选的，所述加载装置为电动液压千斤顶；

所述拉压传感器与所述钢筋混凝土试件之间设有钢片。

优选的，所述碳化系统包括二氧化碳产生装置和二氧化碳浓度测试仪；

所述二氧化碳产生装置包括溶液箱和干燥盒；

所述溶液箱内设有蒸馏水和干冰用于产生二氧化碳气体；所述干燥盒内设有氯化钙干燥剂用于干燥所述二氧化碳气体；