彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，包括彎拉荷載加載裝置、數(shù)字儀表和開(kāi)關(guān)箱，彎拉荷載加載裝置包括主體螺桿、主體螺母、彈簧、鋼板、反力架和感應(yīng)器，鋼板上的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)垂直設(shè)置有主體螺桿，主體螺桿的頂部設(shè)置有主體螺母，主體螺桿的底端設(shè)置有感應(yīng)器，鋼板與主體螺母之間設(shè)置有彈簧，感應(yīng)器外部設(shè)置有反力架，感應(yīng)器與開(kāi)關(guān)箱相連，開(kāi)關(guān)箱與數(shù)字儀表相連。實(shí)現(xiàn)了彎拉荷載的精確測(cè)量，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作方法容易掌握，將裝置應(yīng)用于海洋環(huán)境下測(cè)試鋼筋混凝土試塊的耐久性；應(yīng)用此裝置的方法，能夠?qū)Ρ炔煌笮〉膹澙奢d對(duì)鋼筋混凝土試塊結(jié)構(gòu)耐久性的影響，以及不同的彎拉荷載對(duì)鋼筋混凝土試塊內(nèi)氯離子擴(kuò)散的影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)性能的室內(nèi)試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試橋梁的彎拉荷載試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其具有延性好、承載力高以及較強(qiáng)的抗震能力等優(yōu)勢(shì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。也正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，使得人們普遍認(rèn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耐久性能，高估了結(jié)構(gòu)的使用壽命，忽視了結(jié)構(gòu)隨著多年的服役而產(chǎn)生老化所帶來(lái)的危害。近年來(lái)大量的工程事故和高額的維修費(fèi)用，引起了人們對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的高度重視。
[0003]目前橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究的主要方向?yàn)閮?nèi)河橋梁，但大量的跨江跨海橋梁的規(guī)劃和建設(shè)，使得海洋環(huán)境下結(jié)構(gòu)物的耐久性問(wèn)題顯得尤為突出。而現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測(cè)模型主要是通過(guò)菲克第二定律，較少考慮彎拉荷載對(duì)耐久性的影響。
[0004]長(zhǎng)期承受彎拉荷載作用會(huì)使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂縫并使裂縫擴(kuò)大，增加氯離子的擴(kuò)散速率并加速鋼筋銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此在橋梁的室內(nèi)模擬試驗(yàn)中，考慮彎拉荷載對(duì)結(jié)構(gòu)物的損壞作用就顯得尤為重要。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利(CN102704400A)公開(kāi)一種預(yù)應(yīng)力混凝土張拉方法，通過(guò)在支架上現(xiàn)澆主梁，然后采用三跨連動(dòng)技術(shù)，縮短了張拉施工工期。
[0006]顯然，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)裝置用于解決鋼筋混凝土的彎拉荷載檢測(cè)，以及針對(duì)海洋環(huán)境下彎拉荷載對(duì)鋼筋混凝土的使用壽命影響的研究。
[0007]有鑒于上述現(xiàn)有的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法，經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法存在的缺陷，而提供一種新型彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法，檢測(cè)彎拉荷載對(duì)鋼筋混凝土的影響，提高檢測(cè)精確度，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0009]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，包括彎拉荷載加載裝置、數(shù)字儀表和開(kāi)關(guān)箱，所述彎拉荷載加載裝置包括主體螺桿、主體螺母、彈簧、鋼板、反力架和感應(yīng)器，所述鋼板上的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)垂直設(shè)置有主體螺桿，所述主體螺桿的頂部設(shè)置有主體螺母，所述主體螺桿的底端設(shè)置有感應(yīng)器，所述鋼板與所述主體螺母之間設(shè)置有彈簧，所述感應(yīng)器外部設(shè)置有反力架，所述感應(yīng)器與所述開(kāi)關(guān)箱相連，所述開(kāi)關(guān)箱與所述數(shù)字儀表相連。[0010]為了保證加載的彎拉荷載足夠均勻，前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，所述彈簧兩端分別設(shè)置有墊塊。
[0011]前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，所述被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊設(shè)置在所述彈簧與鋼板之間。
[0012]為了更好的保證被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊的穩(wěn)定性，前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，所述鋼板與被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊之間設(shè)置有用于支撐所述被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊的鋼棒。
[0013]將前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置用于檢測(cè)氯鹽環(huán)境下不同彎拉荷載強(qiáng)度對(duì)氯離子滲透的影響。
[0014]前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，該方法包括如下步驟，
[0015](I)成型鋼筋混凝土試塊:在磨具中成型鋼筋混凝土試塊；
[0016](2)鋼筋混凝土試塊的加載:將成型的鋼筋混凝土試塊固定在所述主體螺母與鋼板之間，并對(duì)所述鋼筋混凝土試塊加載彎拉載荷；
[0017](3)封閉試驗(yàn):所述鋼筋混凝土試塊加載完成后，將所述鋼筋混凝土試塊的側(cè)面用環(huán)氧樹(shù)脂封閉；
[0018](4)模擬試驗(yàn):將步驟(3)預(yù)處理好的鋼筋混凝土試塊放置在室內(nèi)海水環(huán)境中進(jìn)行模擬試驗(yàn)；
[0019](5)檢測(cè):去除所述環(huán)氧樹(shù)脂，將所述鋼筋混凝土試塊磨粉，測(cè)定粉樣中的氯離子
百分含量；
[0020]為了保證在加載過(guò)程中筋混凝土試塊不會(huì)開(kāi)裂，前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，所述步驟(2)施加的彎拉荷載為鋼筋混凝土試塊抗折強(qiáng)度的0.15倍、0.30倍和0.50倍。
[0021]前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，所述成型鋼筋混凝土試塊包括1 50mm X 1 50mm X 51 5mm 和 10Omm X 10Omm X 400mm 的棱柱體試件兩種尺寸。
[0022]前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法,所述IOOmmX IOOmmX400mm的棱柱體試件
用來(lái)測(cè)試鋼筋混凝土試塊的抗折強(qiáng)度。
[0023]為了保證在加載過(guò)程中筋混凝土試塊不會(huì)開(kāi)裂，前述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，所述施加的彎拉載荷不大于450KN。
[0024]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0025]本發(fā)明的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，通過(guò)設(shè)置感應(yīng)器和數(shù)字儀表，實(shí)現(xiàn)了彎拉荷載的精確測(cè)量，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作方法容易掌握，適宜工作人員在室內(nèi)檢測(cè)鋼筋混凝土試塊的承受彎拉荷載能力；將裝置應(yīng)用于海洋環(huán)境下測(cè)試鋼筋混凝土試塊的耐久性；應(yīng)用此裝置的方法，能夠?qū)Ρ炔煌笮〉膹澙奢d對(duì)鋼筋混凝土試塊結(jié)構(gòu)耐久性的影響，以及不同的彎拉荷載對(duì)鋼筋混凝土試塊內(nèi)氯離子擴(kuò)散的影響。
[0026]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0027]說(shuō)明書(shū)附圖
[0028]圖1所示為本發(fā)明彎拉荷載的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖2所示為本發(fā)明感應(yīng)器與反力架連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3所示為本發(fā)明感應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]附圖標(biāo)記含義如下:1_主體螺桿；2_主體螺母；3_墊塊；4_彈簧；5_鋼筋混凝土試塊；6-鋼棒；7-鋼板；8_螺母；9_感應(yīng)器；10_輔助螺桿；11-反力架；12-開(kāi)關(guān)箱；13_數(shù)字儀表；14-插頭。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置、應(yīng)用及使用方法其【具體實(shí)施方式】、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0033]如圖1所示本發(fā)明彎拉荷載的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括彎拉荷載加載裝置、數(shù)字儀表13和開(kāi)關(guān)箱12，彎拉荷載加載裝置包括主體螺桿1、主體螺母2、墊塊3、彈簧4、鋼棒
6、鋼板7、螺母8、輔助螺桿10、反力架11和感應(yīng)器9，主體螺桿I連接主體螺母2穿過(guò)鋼板7與感應(yīng)器9相連接，感應(yīng)器9的外部設(shè)置有反力架11，主體螺母2下部設(shè)置有彈簧4，其中彈簧4的兩端分別設(shè)置有墊塊3，鋼筋混凝土試塊5設(shè)置在厚度為IOmm的鋼板7上，其中鋼板7與鋼筋混凝土試5之間設(shè)置兩條直徑為10_的鋼棒6，鋼板7下表面與反力架11相連接，其中主體螺桿I的下端連接螺母8與反力架11相固定。其中感應(yīng)器9的下端通過(guò)輔助螺桿10固定在反力架11上。其中彎拉荷載加載裝置為左右對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。感應(yīng)器9通過(guò)導(dǎo)線與開(kāi)關(guān)箱12相連通，開(kāi)關(guān)箱12連接數(shù)字儀表13，數(shù)字儀表13通過(guò)插頭14接通電源。
[0034]應(yīng)用本發(fā)明圖1所示的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，用于檢測(cè)氯鹽環(huán)境下不同彎拉荷載強(qiáng)度對(duì)氯離子滲透的影響。
[0035]應(yīng)用本發(fā)明裝置的操作步驟如下:
[0036](I)成型鋼筋混凝土試塊5 ;分別成型尺寸為150mmX 150mmX515mm和尺寸為10OmmX 10OmmX 400mm的棱柱體鋼筋混凝土試塊5,其中尺寸為IOOmmX 10OmmX 400mm的棱
柱體鋼筋混凝土試塊5用來(lái)測(cè)試28天齡期時(shí)鋼筋混凝土試塊5的抗折強(qiáng)度；
[0037](2)將成型的鋼筋混凝土試塊5固定在彎拉荷載加載裝置中的鋼板7上部，分別施加恒定彎拉荷載；施加的恒定彎拉荷載分別為鋼筋混凝土試塊5抗折強(qiáng)度的0.15,0.30和
0.50倍；其中鋼筋混凝土試塊5強(qiáng)度不大于C50 ；
[0038](3)待鋼筋混凝土試塊5加載完成后，將鋼筋混凝土試塊的側(cè)面用環(huán)氧樹(shù)脂封閉，使氯離子從鋼筋混凝土試塊的暴露面往混凝土內(nèi)滲透；
[0039](4)將步驟(3)預(yù)處理好的鋼筋混凝土試塊5放置于室內(nèi)海水環(huán)境模擬試驗(yàn)箱的浪濺區(qū)開(kāi)展試驗(yàn)，至規(guī)定的試驗(yàn)齡期時(shí)將鋼筋混凝土試塊5取出；
[0040](5)去除鋼筋混凝土試塊5包裹的環(huán)氧樹(shù)脂，磨粉，測(cè)定粉樣中的氯離子百分含量;
[0041](6)根據(jù)菲克第二擴(kuò)散定律對(duì)不同深度處鋼筋混凝土試塊5中的氯離子百分含量進(jìn)行非線性擬合，可以得到氯離子在鋼筋混凝土內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)；對(duì)于彎拉荷載鋼筋混凝土試塊5，取樣部位僅為鋼筋混凝土試塊5純彎段的受拉區(qū)。
[0042]通過(guò)上述試驗(yàn)就可得到不同的彎拉荷載對(duì)鋼筋混凝土試塊5內(nèi)氯離子擴(kuò)散的影響。[0043]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，包括彎拉荷載加載裝置、數(shù)字儀表和開(kāi)關(guān)箱，其特征在于:所述彎拉荷載加載裝置包括主體螺桿、主體螺母、彈簧、鋼板、反力架和感應(yīng)器，所述鋼板上的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)垂直設(shè)置有主體螺桿，所述主體螺桿的頂部設(shè)置有主體螺母，所述主體螺桿的底端設(shè)置有感應(yīng)器，所述鋼板與所述主體螺母之間設(shè)置有彈簧，所述感應(yīng)器外部設(shè)置有反力架，所述感應(yīng)器與所述開(kāi)關(guān)箱相連,所述開(kāi)關(guān)箱與所述數(shù)字儀表相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述彈簧兩端分別設(shè)置有墊塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊設(shè)置在所述彈簧與鋼板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述鋼板與被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊之間設(shè)置有用于支撐所述被檢測(cè)鋼筋混凝土試塊的鋼棒。
5.將權(quán)利要求f4任一項(xiàng)所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置用于檢測(cè)氯鹽環(huán)境下不同彎拉荷載強(qiáng)度對(duì)氯離子滲透的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，其特征在于:該方法包括如下步驟，(1)成型鋼筋混凝土試塊:在磨具中成型鋼筋混凝土試塊；(2)鋼筋混凝土試塊的加載:將成型的鋼筋混凝土試塊固定在所述主體螺母與鋼板之間，并對(duì)所述鋼筋混凝土試塊加載彎拉載荷；(3)封閉試驗(yàn):所述鋼筋混凝土試塊加載完成后，將所述鋼筋混凝土試塊的側(cè)面用環(huán)氧樹(shù)脂封閉；(4)模擬試驗(yàn):將步驟(3)預(yù)處理好的鋼筋混凝土試塊放置在室內(nèi)海水環(huán)境中進(jìn)行模擬試驗(yàn)；(5)檢測(cè):去除所述環(huán)氧樹(shù)脂，將所述鋼筋混凝土試塊磨粉，測(cè)定粉樣中的氯離子百分含量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，其特征在于:所述步驟(2)施加的彎拉荷載為鋼筋混凝土試塊抗折強(qiáng)度的0.15倍、0.30倍和0.50倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，其特征在于:所述成型鋼筋混凝土試塊包括150mmX 1 50mmX 51 5mm和100mmX 100mmX400mm的棱柱體試件兩種尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，其特征在于:所述lOOmmX 100mmX400mm的棱柱體試件用來(lái)測(cè)試鋼筋混凝土試塊的抗折強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彎拉荷載的試驗(yàn)裝置使用方法，其特征在于:所述施加的彎拉載荷不大于450KN。
【文檔編號(hào)】G01N3/20GK103674701SQ201310654258
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】吳曉明, 安小龍, 胡懷玉, 王帥 申請(qǐng)人:江蘇交科工程檢測(cè)技術(shù)有限公司