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专利名称：拉应力下混凝土渗透性快速测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及混凝土耐久性试验技术领域，具体涉及ー种拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，该装置适用于研究混凝土在不同拉应力水平作用下的氯离子扩散系数变化规律。
背景技术：
滲透性是混凝土质量的重要指标，它决定着混凝土抵抗各种有害离子侵蚀能力， 与耐久性之间有着密切的关联。目前，国内外对非荷载作用下混凝土氯离子扩散系数试验已有大量研究报道，研究成果广泛用于混凝土结构耐久性设计及其寿命预测。然而，实际エ 程中混凝土劣化是多重破坏因素耦合作用的結果，并具大多混凝土结构处于承载状态。国内外对混凝土拉应カ加载装置研究开发较少，CN 201266163Y公开了ー种拉应力下混凝土水滲透性测试装置，该装置利用压缩弹簧的反作用力对夹在上下两块钢板之间的混凝土施加拉应力，通过抗渗仪对混凝土试件施加不同的水压，结构简单、便于操作，但该装置在试验过程中难以精确施加拉应力，拉伸过程中有应カ偏心，并且存在应カ松弛问题。CN 101271103B公开了ー种拉应力与环境共同作用下混凝土多因素耐久性实验装置，该装置采用弹簧加载原理和传感器技术，通过球形拉杆连接方式对混凝土试件施加拉应カ荷载，具有精确加载、无应力松弛的优点，但该装置造价较高，多因素耦合试件中可能使传感器受损。CN 101482477B公开了ー种拉应力作用下混凝土滲透系数测试装置及测试方法， 该装置由拉伸装置和电加速氯离子快速滲透装置组成，其中拉伸装置由传感器控制弹簧变形实现对混凝土试件的精确拉应力施加，电加速氯离子快速滲透装置由稳态直流电源、渗透室及氯离子自动分析仪组成，具有实时调整荷载、保持拉应カ恒定，将拉伸应カ与渗透耦合等优点，但该装置测试时间较长、传感器造价较高，不适宜大范围推广。因此，研究荷载恒定、无应力松弛、测试便捷且成本低的拉应カ下混凝土的滲透性更具有实际意义与应用价值。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种拉应力下混凝土滲透性快速测试装置。该装置结构简单，测试快捷且拉应カ恒定，可以模拟实际工程中拉应力作用于混凝土构件的真实エ况， 快速研究不同拉应力水平下的混凝土氯离子扩散系数，进而评价拉应力下混凝土的滲透性变化规律。本实用新型的技术方案为一种拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，包括拉应カ装置、应カ测控装置和安装在混凝土试件两端的氯离子扩散系数测试装置，其中所述拉应力装置包括四立柱、四导向杆、一下压板、一中压板、一上压板、ー上拉头、一下拉头、一拉杆、碟簧和紧固螺母，其中，所述四立柱分布于下压板四周并垂直固定连接，所述下拉头固定连接在下压板上，所述上拉头对位于下拉头的上方空间，上拉头和下拉头之间通过分布于其四周的所述四导向杆连接，所述拉杆垂直穿过上拉头并靠其底部端面连接，所述中压板及上压板穿过立柱和拉杆，所述碟簧穿过拉杆并位于中压板与下压板之间，所述紧固螺母螺套于拉杆并位于上压板之上；所述应カ测控装置包括一升降器、ー承压板、ー传感器、ー上轴承、ー下轴承、四套管杆和螺母，升降器、下轴承、承压板、传感器、上轴承和螺母由下至上顺序套装在所述拉应力装置的拉杆上，所述四个套管杆下端与所述拉应力装置的四个导向杆分别套接，套管杆上端穿过承压板四角。所述升降器为套筒式升降器。所述上压板中部上面设四个定位ロ，所述升降器底端卡入该定位ロ中。所述承压板中部有六个定位孔，传感器与承压板以螺栓固定连拉。所述传感器为负荷传感器，其外接一智能数显仪。所述拉杆下端设梯形圆头，所述上拉头上端开有配套的梯形圆孔，拉杆向上穿过上拉头的梯形圆孔，该梯形圆头卡接该梯形圆孔内。所述立柱下端与下压板四周设有配套的螺纹与圆孔，二者连接后用螺栓固定。下拉头底部与下压板设有配套的螺纹与圆孔，二者用螺栓固定。所述下拉头、上拉头四周均设有圆孔，四根导向杆上下对位分别插入上、下拉头的圆孔内。所述立柱靠上部分为连接段，向上伸出上压板，所述套管杆下段为套筒，该连接段与该套筒匹配。所述氯离子扩散系数测试装置的作用是对混凝土试件进行快速氯离子扩散系数测试，进行评价不同水平拉应力作用下混凝土滲透性的变化规律。该装置为北京耐尔仪器设备有限公司生产的NEL-PDR氯离子扩散系数測定仪，该装置包括氯离子扩散系数测定仪主机、DJU型试样夹具和数据线组成，所述测定仪主机与DJU型试样夹具通过数据线按正负极连接。所述测定仪主机与计算机通过数据线连线，实现实时测试。本实用新型装置由拉应カ装置、应カ测控装置和氯离子扩散系数测试装置三部分构成，拉应カ装置与应カ测控装置实现对混凝土试件的精确拉应力施加，荷载施加后移除应カ测控装置，拉应カ装置与氯离子扩散系数测试装置实现快速测试拉应力作用下混凝土中氯离子扩散系数。通过旋转升降器带动上压板下行，压缩碟簧变形，利用拉杆、上拉头将拉应力作用于混凝土试件。负荷传感器测控应カ大�。�至设定应力后拧紧螺母至数显仪为零，拆卸应カ测控装置完成加载过程。然后，将氯离子扩散系数测试装置放置在混凝土试件上进行氯离子扩散系数测试即完成测试过程。该装置具有以下几个优点I.可以快速进行不同水平拉应力作用下混凝土中氯离子扩散系数测试。2.定位挡板和导向杆消除了拉应カ加载过程中的偏心问题。3.拆卸式应カ测控装置结构简单、成本低廉，装卸方便、易于掌握，内置的传感器测控应カ误差小、精度高、效率高，应カ恒定，并且避免了传感器在试验过程中遭受腐蚀介质侵蚀的�：Γ�4.应カ测控装置是可拆卸式的，ー套应カ测控装置可以与多个拉应力装置配合使用，提高装置使用效率，降低成本。5.不锈钢碟簧和防松螺母消除了测试过程中的应カ松弛。
图I为本实用新型拉应カ下混凝土滲透性快速测试装置的整体结构示意图；图2为本实用新型中氯离子扩散系数测试装置(3)的结构示意图。图3为图I的侧视图；图4为本实用新型中拉应カ装置(I)的结构示意图；图5为本实用新型中应カ测控装置⑵的结构示意图。图中1_拉应カ装置，2-应カ测控装置，3-氯离子扩散系数测试装置，4-混凝土试件，10-螺栓，11-下压板，12-立柱，13-下拉头，14-导向杆，15-上拉头，16-拉杆，17-中压板，18-碟簧，19-上压板，111-螺母，121-连接杆，20-传感器，21-承压板，22-升降器， 23-套筒，231-套管杆，24-下轴承，25-螺母，26-上轴承，27-升降器旋转部分，30-氯离子扩散系数测定仪主机，31-DJU型试样夹具，32-数据线。
具体实施方式本实用新型由拉应カ装置I、应カ测控装置2及氯离子扩散系数测试装置3三部分构成。
以下结合附图对本实用新型各个部件、连接方式及其作用阐述如下參见图I、图2和图4，拉应カ装置I是由螺栓10、下压板11、立柱12、下拉头13、 导向杆14、上拉头15、拉杆16、中压板17、碟簧18、上压板19、及紧固螺母111构成的框板式结构，用于对混凝土试件4施加恒定拉应力。其中，四根立柱12下端与下压板11四周设有配套的螺纹与圆孔，二者连接后用螺栓10固定；立柱12靠上部分为连接段121，向上伸出上压板19 ;下拉头13底部与下压板11设有配套的螺纹，二者用螺栓10固定；下拉头13、 上拉头15四周均设有圆孔，四根导向杆14上下对位分别插入上、下拉头的圆孔内(安装时下端先插入下拉头13的圆孔内，再将上拉头15对位圆孔插接导向杆14的上端)；上拉头 15上端开有梯形圆孔与拉杆16下端的梯形圆头配套，拉杆16向上穿过上拉头15的梯形圆孔后，二者固定为一体；中压板17、上压板19侧边及中间均设有圆孔，中压板17、上压板19 依次穿过立柱12与拉杆16上端，碟簧18穿过拉杆16上端并且置于中压板17、上压板19 之间；拉杆16上端用紧固螺母111固定；上压板19上表面设四个定位ロ，与升降器22下端匹配并卡接。參见图ト图2及图5，应カ测控装置2由传感器20、承压板21、升降器22、套管杆231、下轴承24、螺母25及上轴承26构成。其中，传感器20、承压板21、升降器22、下轴承24、螺母25及上轴承26均设有与拉杆16配套的圆孔，由拉杆16由上至上依次穿过螺母25、上轴承26、传感器20、承压板21、下轴承24及升降器22的圆孔而将这些部件串接； 传感器20与承压板21设有配套的定位螺栓孔，二者靠螺栓定位并固定连接；传感器20上端与上轴承26面面接触，二者之间处于相互接触并保持整体滑动状态；上轴承26上端与螺母25面面接触，二者之间处于相互接触并保持整体滑动状态；承压板21、下轴承24及升降器22由上至下依次面面接触；升降器22为套筒式升降器，上部为旋转部分27，下部为罩式结构，其下端卡于上压板19上表面的四个定位口中，升降器22用于精确调节拉应カ装置中碟簧的压缩量，从而精确施加荷载；承压板21四角设有与套管杆231相配套的圆孔，套管杆 231下段为套筒23，与立柱12上部的连接段121匹配并套接，套管杆231上端穿过承压板21的圆孔。结合參见图2，氯离子扩散系数测试装置3由氯离子扩散系数测定仪主机30，DJU 型试样夹具31及数据线32构成。其中，DJU型试样夹具31的正负极端头分别置于混凝土试件4两侧，二者靠螺栓固定连接；氯离子扩散系数测定仪主机30与DJU型试样夹具31之间靠数据线32连接，数据线32与DJU型试样夹具31设有配套的正负极。本实用新型中，紧固螺母111为加固防松螺母，碟簧18为不锈钢碟簧，混凝土试件为哑铃型试件，传感器20为负荷传感器，其外接一智能数显仪以显示施加应力。ー个典型的试验操作过程如下第一歩，将饱盐处理过的哑铃型混凝土试件4置于拉应力装置I的下拉头13与上拉头15之间，调节使混凝土试件4与拉杆16对中，轻微拧紧拉杆16上端的螺母111，拧紧过程中使混凝土试件4处于无应カ状态。第二步，将应カ测控装置2的套管杆231拧紧在拉应カ装置I中的立柱12上端， 应カ测控装置2的升降器22、下轴承24、承压板21、传感器20、上轴承26及螺母25依次滑动穿过拉应カ装置I的拉杆16，其中，升降器22下端置于拉应力装置I中上压板19相匹配的定位ロ中，承压板21穿过套管杆231并与之固定，轻微拧紧拉杆16上端的螺母25，拧紧过程中使传感器20的数值为零。第三步，通过旋转升降器22上段的转筒27使升降器22整体下行，并带动上压板 19下行压缩碟簧18，通过拉杆16向下将拉应力传递至混凝土试件4，传感器20检测拉杆 16向下的拉应力，当显示数值达到设定拉应カ时，用扳手拧紧上压板19上方紧固螺母111， 直至传感器20数字显示仪数值为零停止。松开并取出螺母25，将应カ测控装置2的其它部件--取下,此时即完成对混凝土试件4的精确应カ加载。第四步，将氯离子扩散系数测试装置3中的DJU型试样夹具31的正负极分别置于混凝土试件4两侧，并用螺栓固定连接；按正负极用数据线32将DJU型试样夹具31与氯离子扩散系数测定仪主机30连接，打开电源即可对处于饱和盐水(模拟侵蚀)环境中的混凝土试件4进行拉应下混凝土滲透性测试，得到该混凝土试件4的氯离子扩散系数。
权利要求1.一种拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，包括拉应カ装置、应カ测控装置和安装在混凝土试件两端的氯离子扩散系数测试装置，其特征在于所述拉应力装置包括四立柱、四导向杆、一下压板、一中压板、一上压板、一上拉头、一下拉头、一拉杆、碟簧和紧固螺母，其中，所述四立柱分布于下压板四周并垂直固定连接，所述下拉头固定连接在下压板上，所述上拉头对位于下拉头的上方空间，上拉头和下拉头之间通过分布于其四周的所述四导向杆连接，所述拉杆垂直穿过上拉头并靠其底部端面连接，所述中压板及上压板穿过立柱和拉杆，所述碟簧穿过拉杆并位于中压板与下压板之间， 所述紧固螺母螺套于拉杆并位于上压板之上；所述应カ测控装置包括一升降器、ー承压板、ー传感器、ー上轴承、ー下轴承、四套管杆和螺母，升降器、下轴承、承压板、传感器、上轴承和螺母由下至上顺序套装在所述拉应力装置的拉杆上，所述四个套管杆下端与所述拉应力装置的四个导向杆分别套接，套管杆上端穿过承压板四角。
2.根据权利要求I所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述升降器为套筒式升降器。
3.根据权利要求I所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述上压板中部上面设四个定位ロ，所述升降器底端卡入该定位ロ中。
4.根据权利要求I所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述承压板中部有六个定位孔，传感器与承压板以螺栓固定连拉。
5.根据权利要求4所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在干，所述传感器为负荷传感器，其外接一智能数显仪。
6.根据权利要求I至5任一所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述拉杆下端设梯形圆头，所述上拉头上端开有配套的梯形圆孔，拉杆向上穿过上拉头的梯形圆孔，该梯形圆头卡接该梯形圆孔内。
7.根据权利要求I至5任一所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述立柱下端与下压板四周设有配套的螺纹与圆孔，二者连接后用螺栓固定。
8.根据权利要求I至5任一所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在干，下拉头底部与下压板设有配套的螺纹与圆孔，二者用螺栓固定。
9.根据权利要求I至5任一所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在于，所述下拉头、上拉头四周均设有圆孔，四根导向杆上下对位分别插入上、下拉头的圆孔内。
10.根据权利要求I至5任一所述拉应力下混凝土滲透性快速测试装置，其特征在干， 所述立柱靠上部分为连接段，向上伸出上压板，所述套管杆下段为套筒，该连接段与该套筒匹配。
专利摘要本实用新型一种拉应力下混凝土渗透性快速测试装置，属于混凝土耐久性试验技术领域，其包括拉应力装置、应力测控装置和安装在混凝土试件两端的氯离子扩散系数测试装置，将经饱和盐水处理过的哑铃型混凝土试件置于拉应力装置中，通过应力测控装置移动拉应力装置以使混凝土试件承拉应力，用氯离子扩散系数测试装置测得混凝土试件的氯离子扩散系数。本实用新型装置为可拆卸式应力测控装置，结构简单、成本低廉，装卸方便、易于掌握，内置的传感器测控应力误差小、精度高、效率高，应力恒定，并且避免了传感器在试验过程中遭受腐蚀介质侵蚀的�：Γ�适用于研究混凝土在不同拉应力水平作用下的氯离子扩散系数变化规律。
文档编号G01N15/08GK202339312SQ20112046766
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者吴浩, 姚燕, 孙继成 申请人:中国建筑材料科学研究总院