混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型是關(guān)于一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，涉及混凝土耐久性能的研究及測(cè)試領(lǐng)域，主要目的是通過(guò)該裝置能夠在模擬實(shí)際環(huán)境中單獨(dú)承受恒定壓應(yīng)力的情況下，準(zhǔn)確地測(cè)量出混凝土耐久性。主要采用的技術(shù)方案為：混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，包括：四根拉桿，以及自下而上順序穿套在拉桿上的下壓板、限位閥、中壓板、彈簧、上壓板、墊圈和螺母；下壓板和中壓板之間的距離大于混凝土試塊的高度；限位閥、墊圈和螺母在每根拉桿上各設(shè)置一個(gè)，限位閥用于固定未加混凝土試塊前由于重力而向下移動(dòng)的中壓板、彈簧和上壓板；在中壓板下方設(shè)置一個(gè)接觸部件，該接觸部件的一端與中壓板的下表面接觸，另一端與混凝土試塊接觸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及混凝土耐久性能的研究及測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]混凝土性能在很大程度上取決于水泥漿體中氣孔的數(shù)量、大小及分布，骨料性能以及漿體和骨料界面的性能。實(shí)際服役中的混凝土耐久性能的退化失效通常是荷載和環(huán)境因素等多重破壞因素耦合作用的結(jié)果，退化失效過(guò)程又是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程。因此，如何模擬服役混凝土在實(shí)際應(yīng)力水平狀態(tài)下，研究多因素耦合作用下混凝土的耐久性能退化規(guī)律、破壞機(jī)理及預(yù)防措施成為當(dāng)前重要的研究方向。
[0003]目前所用的加載裝置一般由兩根拉桿、一塊下壓板、一塊上壓板、若干滾軸、螺母和彈簧組成，需要預(yù)先在混凝土試件表面畫(huà)線(xiàn)以確定滾軸位置，再測(cè)定彈簧剛度，通過(guò)調(diào)整彈簧形變控制應(yīng)力水平大小，但兩根拉桿使得裝置所能加載的應(yīng)力水平和穩(wěn)定性有限；同時(shí)彈簧長(zhǎng)期承受壓力或施加壓力過(guò)大時(shí)本身容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致應(yīng)力松弛，難以施加恒定應(yīng)力，若定期對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)整，由于拆卸不便，該調(diào)整的步驟十分繁瑣；并且預(yù)先在混凝土試件表面畫(huà)線(xiàn)以確定滾軸位置的這種做法本身就存在人為誤差，而且加載過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生位移，這會(huì)使得混凝土受力不均，影響耐久性試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0004]此外，這些加載裝置施加的都是彎曲荷載，受載的混凝土試樣在中性層兩側(cè)承受壓應(yīng)力和拉應(yīng)力這兩種截然不同的荷載作用，在試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)一般將兩者視為同一因素進(jìn)行考慮，但實(shí)際環(huán)境中也存在單獨(dú)承受壓應(yīng)力與環(huán)境因素耦合作用的服役混凝土，例如橋墩，因此，這些加載裝置無(wú)法模擬實(shí)際環(huán)境中單獨(dú)承受恒定壓應(yīng)力的情況，更無(wú)法滿(mǎn)足便于拆卸、換裝維護(hù)、精確測(cè)量等要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，主要目的是通過(guò)該裝置能夠在模擬實(shí)際環(huán)境中單獨(dú)承受恒定壓應(yīng)力的情況下，準(zhǔn)確地測(cè)量出混凝土耐久性，同時(shí)使該裝置具有便于拆卸、換裝維護(hù)的特點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置包括:
[0008]四根拉桿，以及自下而上順序穿套在拉桿上的下壓板、限位閥、中壓板、彈簧、上壓板、墊圈和螺母。
[0009]所述下壓板用于放置混凝土試塊，所述下壓板和中壓板之間的距離大于所述混凝土試塊的高度。
[0010]所述限位閥、墊圈和螺母在每根拉桿上各設(shè)置一個(gè)，所述限位閥用于固定未加混凝土試塊前由于重力而向下移動(dòng)的中壓板、彈簧和上壓板。
[0011]在所述中壓板下方設(shè)置一個(gè)接觸部件，該接觸部件的一端與所述中壓板的下表面接觸，另一端與混凝土試塊接觸，該接觸部件用于在加壓過(guò)程中將中壓板的壓應(yīng)力均勻地傳遞給混凝土試塊，使混凝土試塊受力均勻。
[0012]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，所述接觸部件為球面滾軸；所述球面滾軸的上部為半圓形、下部為長(zhǎng)方形；所述中壓板正中心位置有一個(gè)小于所述半圓形的凹槽，高度為中壓板厚度的一半，小于所述半圓形半徑；所述球面滾軸的半圓形部分大部分嵌入中壓板中并可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述長(zhǎng)方形下表面與所述試塊接觸。
[0013]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，所述接觸部件為彈性部件；所述彈性部件包括底座和設(shè)置在該底座上表面的彈性機(jī)構(gòu)；所述底座的下表面與所述混凝土試塊充分接觸；所述彈性機(jī)構(gòu)的頂端與所述中壓板的下表面接觸。
[0014]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，所述拉桿上均設(shè)置有應(yīng)變計(jì)，所述應(yīng)變計(jì)設(shè)置在所述中壓板和下壓板之間。
[0015]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，所述彈簧為碟形彈簧，其每根拉桿上的數(shù)量為40個(gè)。
[0016]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，所述上壓板分為上、下兩部分:上半部分的上表面在所述螺母擰到最低時(shí)高于所述四根拉桿的上表面；下半部分開(kāi)有4個(gè)與所述四根拉桿相匹配的圓孔。
[0017]如前所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，該混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置中所用的螺母為放松螺母。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，通過(guò)螺母及四根拉桿固定上壓板，再利用碟形彈簧的彈性形變蓄能，可以對(duì)混凝土試塊加載大載荷的恒定壓應(yīng)力，同時(shí)通過(guò)在中壓板下方設(shè)置的接觸部件，使該裝置加載的恒定壓應(yīng)力加載更加穩(wěn)定，在采用了限位閥后，使混凝土試塊的放置更加便捷，由于整個(gè)裝置是由四根拉桿串接而成，使得該裝置的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸及維修保養(yǎng)。通過(guò)該裝置對(duì)混凝土試塊加載恒定壓應(yīng)力，可以模擬出實(shí)際工程中不同水平的恒定壓應(yīng)力的真實(shí)工況，使該裝置所測(cè)試出的數(shù)據(jù)結(jié)果更加具有工程參考價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置球面滾軸的側(cè)面圖和俯視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置中壓板的俯視圖和側(cè)面圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置拉桿的側(cè)面圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置下壓板的俯視圖和側(cè)面圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置上壓板的側(cè)面圖和俯視圖；
[0026]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的恒定壓應(yīng)力加載裝置限位閥的側(cè)面圖和俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，但附圖和實(shí)施例都僅是用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，其中各部件的具體結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換或改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，如圖1所示，該裝置包括:
[0029]四根拉桿8，以及自下而上順序穿套在拉桿上的下壓板9、限位閥7、中壓板5、彈簧4、上壓板3、墊圈2和螺母I ;
[0030]下壓板9用于放置混凝土試塊，所述下壓板9和中壓5板之間的距離大于所述混凝土試塊的高度；
[0031]限位閥7、墊圈2和螺母I在每根拉桿上各設(shè)置一個(gè)，限位閥7用于固定未加混凝土試塊前由于重力而向下移動(dòng)的中壓板5、彈簧4和上壓板3 ；
[0032]在中壓板5下方設(shè)置一個(gè)接觸部件6，該接觸部件的一端與所述中壓板5的下表面接觸，另一端與混凝土試塊接觸，該接觸部件6用于在加壓過(guò)程中將中壓板的壓應(yīng)力傳遞給混凝土試塊，使混凝土試塊受力均勻。
[0033]該混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置中所述的接觸部件可以為球面滾軸，也可以為彈性部件，具體的本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限制，其只要能夠起到一端與混凝土試塊上表面接觸，另一端與中壓板接觸，在中壓板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能將壓應(yīng)力完整均勻地傳遞給混凝土試塊即可。
[0034]當(dāng)所述接觸部件為球面滾軸時(shí)，如圖2所示，該球面滾軸的上部為半圓形、下部為長(zhǎng)方形，在中壓板5下表面正中心位置有一個(gè)小于所述半圓形的凹槽,如圖3所不,該凹槽的高度為中壓板厚度的一半，并且小于所述半圓形半徑，使球面滾軸6的半圓形大部分嵌入中壓板5中并可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，球面滾軸6下部長(zhǎng)方形的下表面與混凝土試塊上表面接觸。
[0035]當(dāng)所述接觸部件為彈性部件時(shí)，如圖4所示，在中壓板5下方設(shè)置的接觸部件可以為一彈性部件，該彈性部件包括底座和設(shè)置在該底座上表面的彈性機(jī)構(gòu)，其中底座的下表面與混凝土試塊充分接觸，彈性機(jī)構(gòu)的頂端與中壓板5的下表面接觸。
[0036]上述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置的四根拉桿上均設(shè)置有應(yīng)變計(jì)20，如圖1中所示，應(yīng)變計(jì)20黏貼在中壓板5和下壓板9之間的拉桿上。
[0037]進(jìn)一步的，上述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置所用彈簧為碟形彈簧，該碟形彈簧又名貝勒維爾墊圈，其與一般彈簧不同，該碟形彈簧的主要特點(diǎn)是:彈性模量高、行程短、組合使用方便、維修換裝容易和安全性能高等，尤其能在較小的空間內(nèi)承受極大的荷載。碟形彈簧單位體積的變性能較大，特別是采用疊加組合時(shí)，由于表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用明顯。本裝置根據(jù)施加荷載范圍計(jì)算后，在每根拉桿上可以各使用40個(gè)40*20.4*1.5*1.15mm的碟形彈簧疊加組合使用，但具體的本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此也不進(jìn)行限制，可以根據(jù)具體的使用需求設(shè)置碟形彈簧的數(shù)量，例如30個(gè)，或者35個(gè)等。
[0038]上述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置中，四根拉桿8分別從下壓板9四個(gè)角上的圓孔穿過(guò)，拉桿8最下端一段直徑大于其上面的部分，如圖5所示，并且這一段高度要小于下壓板9厚度的一半，下壓板9四個(gè)角上的圓孔與拉桿8下端相配套，為下部分的孔徑大、上部分的孔徑小，如圖6所示，二者穿套連接后使用以達(dá)到相互固定的作用；中壓板5和上壓板3四個(gè)角上均設(shè)有圓孔，孔徑大于拉桿8上面部分的直徑，將限位閥7、中壓板5、碟形彈簧4及上壓板3依次從拉桿8的上端穿過(guò)，套裝在四根拉桿8之間并可上下滑動(dòng)，拉桿8的上端用墊圈2和螺母I固定，且拉桿8的上沿高于螺母I的上沿。
[0039]如圖5和圖7所示，圖5中拉桿8上端有一段螺紋與螺母I相配套，有螺紋的這一段長(zhǎng)度要小于圖7中上壓板3的總高度，以保證螺母I在擰到最低時(shí)該裝置上壓板3的上表面與壓力試驗(yàn)機(jī)上壓板的下表面能夠在加壓過(guò)程中一直接觸，從而借助于壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加壓操作。
[0040]如圖8和圖5所示，圖8中限位閥7中心的圓孔直徑與圖5中的拉桿8上端的直徑一致，兩者相配套，限位閥7可通過(guò)一側(cè)的螺絲固定在拉桿8上。
[0041]上述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置中，所用的螺母I均為防松螺母。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，通過(guò)螺母及四根拉桿固定上壓板，再利用碟形彈簧的彈性形變蓄能，可以對(duì)混凝土試塊加載大載荷的恒定壓應(yīng)力，同時(shí)通過(guò)在中壓板下方設(shè)置的接觸部件，使該裝置加載的恒定壓應(yīng)力加載更加穩(wěn)定，在采用了限位閥后，使混凝土試塊的放置更加便捷，同時(shí)在裝置的加壓及測(cè)試的過(guò)程中，由于采用了應(yīng)變計(jì)，使得整個(gè)裝置的應(yīng)力測(cè)控精度更高，并且可以保證對(duì)混凝土試塊加載的應(yīng)力更加穩(wěn)定，該裝置所采用的放松螺母也降低了鋼筋銹蝕引起的應(yīng)力松弛現(xiàn)象，由于整個(gè)裝置是由四根拉桿串接而成，使得該裝置的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸及維修保養(yǎng)。通過(guò)該裝置對(duì)混凝土試塊加載恒定壓應(yīng)力，可以模擬出實(shí)際工程中不同水平的恒定壓應(yīng)力的真實(shí)工況，使該裝置所測(cè)試出的數(shù)據(jù)結(jié)果更加具有工程參考價(jià)值。
[0043]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，包括: 四根拉桿，以及自下而上順序穿套在拉桿上的下壓板、限位閥、中壓板、彈簧、上壓板、墊圈和螺母； 所述下壓板用于放置混凝土試塊，所述下壓板和中壓板之間的距離大于所述混凝土試塊的高度； 所述限位閥、墊圈和螺母在每根拉桿上各設(shè)置一個(gè)，所述限位閥用于固定未加混凝土試塊前由于重力而向下移動(dòng)的中壓板、彈簧和上壓板； 在所述中壓板下方設(shè)置一個(gè)接觸部件，該接觸部件的一端與所述中壓板的下表面接觸，另一端與混凝土試塊接觸，該接觸部件用于在加壓過(guò)程中將中壓板的壓應(yīng)力均勻地傳遞給混凝土試塊，使混凝土試塊受力均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，所述接觸部件為球面滾軸； 所述球面滾軸的上部為半圓形、下部為長(zhǎng)方形； 所述中壓板正中心位置有一個(gè)小于所述半圓形的凹槽，該凹槽的高度為中壓板厚度的一半，并且小于所述半圓形的半徑； 所述球面滾軸的半圓形大部分嵌入中壓板中并可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述長(zhǎng)方形下表面與所述混凝土試塊接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，所述接觸部件為彈性部件； 所述彈性部件包括底座和設(shè)置在該底座上表面的彈性機(jī)構(gòu)；所述底座的下表面與所述混凝土試塊充分接觸；所述彈性機(jī)構(gòu)的頂端與所述中壓板的下表面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，所述拉桿上均設(shè)置有應(yīng)變計(jì)，所述應(yīng)變計(jì)設(shè)置在所述中壓板和下壓板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，所述彈簧為碟形彈簧，其每根拉桿上的數(shù)量為40個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，所述上壓板分為上、下兩部分: 上半部分的上表面在所述螺母擰到最低時(shí)高于所述四根拉桿的上表面； 下半部分開(kāi)有4個(gè)與所述四根拉桿相匹配的圓孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置，其特征在于，混凝土恒定壓應(yīng)力加載裝置中所用的螺母為放松螺母。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK204128895SQ201420498073
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】姚燕, 王振地, 王玲, 杜鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院