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原文传递一种冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置及方法

专利名称：	一种冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置及方法
摘要：	本发明的冻融‑荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，包括测试装置、恒定液压源装置和控制电路，测试装置包括冻融箱、试件箱、千斤顶、活动压板、限位杆、电制冷组和电加热组，混凝土试件置于试件箱中，限位杆对混凝土试件的两侧进行限位，千斤顶设置于冻融箱的上部；试件箱上设置进、出水管，冻融箱上设置冻融液进、出管。本发明的混凝土耐久性试验方法包括：a).制作试件；b).放置试件；c).设备连接；d).施加恒定载荷；e).通入水和冻融液；f).冻融循环控制；g).试验分析。本发明的混凝土耐久性试验装置，可自动实施混凝土试件的冻融循环‑荷载协同作用下混凝土耐久性试验，有益效果显著，适于应用推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东交通学院
发明人：	崔凤坤;薛洪运;李晋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910391992.8
公开号：	CN110006762A
代理机构：	北京华际知识产权代理有限公司
代理人：	褚庆森
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	250357 山东省济南市长清大学科技园海棠路5001号
主权项：	1.一种冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，包括测试装置、恒定液压源装置和控制电路，其特征在于：测试装置包括冻融箱（1）、试件箱（2）、千斤顶（3）、活动压板（4）、限位杆（5）、电制冷组（10）和电加热组（11），试件箱位于冻融箱的内部空腔中，试件箱的上端开口，待测试的混凝土试件放置于试件箱中；限位杆的数量为两个或两个以上，活动压板上开设有用于限位杆穿过的导向腔（28），限位杆对混凝土试件的两侧进行限位，千斤顶设置于冻融箱的上部，活动压板位于千斤顶与混凝土试件之间，恒定液压源装置给千斤顶提供液压动力；试件箱（2）上设置有向其内腔中注水、排水的进水管（6）和出水管（7），试件箱外壁与冻融箱内壁之间形成冻融腔，冻融箱上设置有向冻融腔中注入和排出冻融液的冻融液进管（8）和冻融液出管（9）；电制冷组、电加热组均设置于冻融箱上，分别对冻融腔中的冻融液进行制冷和加热。 2.根据权利要求1所述的冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，其特征在于：所述试件箱（2）的底部、冻融箱（1）的顶部均开设有分别对限位杆（5）的下端和上端进行限位和导向的导向槽（12），限位杆的两端与导向槽的内壁之间均经拉力弹簧（13）相连接。 3.根据权利要求1或2所述的冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，其特征在于：所述冻融箱（1）的一个侧面为便于对其内部状况进行观察的密闭透明门，冻融箱上设置有对冻融液温度进行测量的温度传感器（29），所述进水管（6）、出水管（7）、冻融液进管（8）和冻融液出管（9）上均设置有电磁阀（30）。 4.根据权利要求1或2所述的冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置，其特征在于：所述恒定液压源装置由液压油箱（19）、电机（20）、分流器（21）和压力传感器（22）组成，电机设置于液压油箱上，用于提升液压油箱中的液压油压力，液压油箱经分流器给千斤顶（3）提供液压，压力传感器设置于分流器上，用于检测分流器出油端的压力；所述控制电路由信号处理模块（25）和控制器（26）组成，压力传感器经信号处理模块的放大处理后输入至控制器，控制器的输出端与电机的控制端、电制冷组（10）的控制端、电加热组（11）的控制端均相连接。 5.一种基于权利要求1所述的冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置的试验方法，其特征在于，通过以下步骤来实现： a).制作试件，根据混凝土试件的配合比，制作尺寸符合要求的混凝土试件，并进行养护，确保试件上下表面平整、无破损裂痕； b).放置试件，打开冻融箱的密闭透明门，将混凝土试件放置于试件箱中，并确保试件位于左右两侧的限位板之间，活动压板位于试件的上方，然后关闭密闭透明门； c).设备连接，将分流器经进油管和回油管与千斤顶相连接，将控制器的相应端口与压力传感器、温度传感器、电机、电制冷组、电加热组相连接； d).施加恒定载荷，启动液压油箱上的电机，将千斤顶对混凝土试件施加的荷载升至试验规定值，压力传感器会将千斤顶的压力值传递至信号处理模块，信号处理模块将压力传感器传递的信号经放大传递给控制器，控制器将采集到的信号进行分析处理，当所施加荷载的误差超过规定值后，控制器启动电机，以保证混凝土试件处于恒定压力状态； e).通入水和冻融液，关闭冻融液出管上的电磁阀，打开冻融液进管上的电磁阀，向冻融腔中通入冻融液，通过观察封闭透明门上的刻度，直至冻融液高度达到预设高度；关闭出水管上的电磁阀、打开进水管上的电磁阀，向试件箱中通入水，通过观察封闭门上的刻度，直至试件箱中的水位达到预设高度； f).冻融循环控制，通过电制冷组控制冻融箱内冻融液温度，通过冻融箱内的温度传感器传出的温度值有效的控制冻融箱内的温度，当冻融液达到所需的制冷温度时，关闭制冷机组，并保持制冷温度一段时间；然后，启动电加热组，通过提高冻融液的温度来提高水的温度，当冻融液达到所需的制热温度时，关闭电加热组，并保持一段时间，以使试件箱内的混凝土试件融化，完成一次冻融循环；根据给定的实验要求，达到规定的冻融循环次数； g).试验分析，整个冻融-荷载试验完成后，关闭液压油箱上的电机，使千斤顶恢复原状；打开冻融液出管和出水管上的电磁阀，排除冻融液和水，等到冻融液和水全部放完之后，打开冻融箱，进行混凝土试件的质量损失和相对动弹性模量损失的测定。 6.根据权利要求5所述的冻融-荷载协同作用下混凝土耐久性试验装置的试验方法，其特征在于：步骤a)中所制作的混凝土试件为150mm×150mm×150mm的立方体，步骤d)中对混凝土试件所施加的恒定载荷不低于0.3MPa，当通过压力传感器检测到千斤顶的压力减小了恒定载荷的0.1%时，则启动电机进行增压；步骤f)中冻融循环控制的温度范围为-20℃～60℃。
所属类别：	发明专利