混凝土恒定壓應力加載裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型是關于一種混凝土恒定壓應力加載裝置，涉及混凝土耐久性能的研究及測試領域，主要目的是通過該裝置能夠在模擬實際環境中單獨承受恒定壓應力的情況下，準確地測量出混凝土耐久性。主要采用的技術方案為：混凝土恒定壓應力加載裝置，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置一個，限位閥用于固定未加混凝土試塊前由于重力而向下移動的中壓板、彈簧和上壓板；在中壓板下方設置一個接觸部件，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。
【專利說明】混凝土恒定壓應力加載裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及混凝土耐久性能的研究及測試領域，具體涉及一種混凝土恒定壓應力加載裝置。
【背景技術】
[0002]混凝土性能在很大程度上取決于水泥漿體中氣孔的數量、大小及分布，骨料性能以及漿體和骨料界面的性能。實際服役中的混凝土耐久性能的退化失效通常是荷載和環境因素等多重破壞因素耦合作用的結果，退化失效過程又是一個長期過程。因此，如何模擬服役混凝土在實際應力水平狀態下，研究多因素耦合作用下混凝土的耐久性能退化規律、破壞機理及預防措施成為當前重要的研究方向。
[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，需要預先在混凝土試件表面畫線以確定滾軸位置，再測定彈簧剛度，通過調整彈簧形變控制應力水平大小，但兩根拉桿使得裝置所能加載的應力水平和穩定性有限；同時彈簧長期承受壓力或施加壓力過大時本身容易產生變形，導致應力松弛，難以施加恒定應力，若定期對裝置進行調整，由于拆卸不便，該調整的步驟十分繁瑣；并且預先在混凝土試件表面畫線以確定滾軸位置的這種做法本身就存在人為誤差，而且加載過程中還會產生位移，這會使得混凝土受力不均，影響耐久性試驗結果的準確性。
[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承受壓應力和拉應力這兩種截然不同的荷載作用，在試驗結果分析時一般將兩者視為同一因素進行考慮，但實際環境中也存在單獨承受壓應力與環境因素耦合作用的服役混凝土，例如橋墩，因此，這些加載裝置無法模擬實際環境中單獨承受恒定壓應力的情況，更無法滿足便于拆卸、換裝維護、精確測量等要求。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例提供一種混凝土恒定壓應力加載裝置，主要目的是通過該裝置能夠在模擬實際環境中單獨承受恒定壓應力的情況下，準確地測量出混凝土耐久性，同時使該裝置具有便于拆卸、換裝維護的特點。
[0006]為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術方案:
[0007]本實用新型實施例提供了一種混凝土恒定壓應力加載裝置包括:
[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置一個，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的中壓板、彈簧和上壓板。
[0011]在所述中壓板下方設置一個接觸部件，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程中將中壓板的壓應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、下部為長方形；所述中壓板正中心位置有一個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動，所述長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置在該底座上表面的彈性機構；所述底座的下表面與所述混凝土試塊充分接觸；所述彈性機構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力加載裝置，所述拉桿上均設置有應變計，所述應變計設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力加載裝置，所述彈簧為碟形彈簧，其每根拉桿上的數量為40個。
[0016]如前所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，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高于所述四根拉桿的上表面；下半部分開有4個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力加載裝置，該混凝土恒定壓應力加載裝置中所用的螺母為放松螺母。
[0018]本實用新型實施例提供的混凝土恒定壓應力加載裝置，通過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，可以對混凝土試塊加載大載荷的恒定壓應力，同時通過在中壓板下方設置的接觸部件，使該裝置加載的恒定壓應力加載更加穩定，在采用了限位閥后，使混凝土試塊的放置更加便捷，由于整個裝置是由四根拉桿串接而成，使得該裝置的整體結構簡單，便于拆卸及維修保養。通過該裝置對混凝土試塊加載恒定壓應力，可以模擬出實際工程中不同水平的恒定壓應力的真實工況，使該裝置所測試出的數據結果更加具有工程參考價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例提供的混凝土恒定壓應力加載裝置的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置球面滾軸的側面圖和俯視圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置中壓板的俯視圖和側面圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例提供的另一種混凝土恒定壓應力加載裝置結構示意圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置拉桿的側面圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置下壓板的俯視圖和側面圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置上壓板的側面圖和俯視圖；
[0026]圖8為本實用新型實施例提供的恒定壓應力加載裝置限位閥的側面圖和俯視圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述，但附圖和實施例都僅是用于說明本實用新型的技術方案，其中各部件的具體結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換或改進，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
[0028]本實用新型實施例提供了一種混凝土恒定壓應力加載裝置，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在每根拉桿上各設置一個，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的中壓板5、彈簧4和上壓板3 ；
[0032]在中壓板5下方設置一個接觸部件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用于在加壓過程中將中壓板的壓應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，具體的本實用新型實施例對此不進行限制，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，在中壓板向下運動時，能將壓應力完整均勻地傳遞給混凝土試塊即可。
[0034]當所述接觸部件為球面滾軸時，如圖2所示，該球面滾軸的上部為半圓形、下部為長方形，在中壓板5下表面正中心位置有一個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動，球面滾軸6下部長方形的下表面與混凝土試塊上表面接觸。
[0035]當所述接觸部件為彈性部件時，如圖4所示，在中壓板5下方設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置在該底座上表面的彈性機構，其中底座的下表面與混凝土試塊充分接觸，彈性機構的頂端與中壓板5的下表面接觸。
[0036]上述的混凝土恒定壓應力加載裝置的四根拉桿上均設置有應變計20，如圖1中所示，應變計20黏貼在中壓板5和下壓板9之間的拉桿上。
[0037]進一步的，上述的混凝土恒定壓應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，由于表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用明顯。本裝置根據施加荷載范圍計算后，在每根拉桿上可以各使用40個40*20.4*1.5*1.15mm的碟形彈簧疊加組合使用，但具體的本實用新型實施例對此也不進行限制，可以根據具體的使用需求設置碟形彈簧的數量，例如30個，或者35個等。
[0038]上述的混凝土恒定壓應力加載裝置中，四根拉桿8分別從下壓板9四個角上的圓孔穿過，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到相互固定的作用；中壓板5和上壓板3四個角上均設有圓孔，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，套裝在四根拉桿8之間并可上下滑動，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在擰到最低時該裝置上壓板3的上表面與壓力試驗機上壓板的下表面能夠在加壓過程中一直接觸，從而借助于壓力試驗機進行加壓操作。
[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可通過一側的螺絲固定在拉桿8上。
[0041]上述的混凝土恒定壓應力加載裝置中，所用的螺母I均為防松螺母。
[0042]本實用新型實施例提供的混凝土恒定壓應力加載裝置，通過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，可以對混凝土試塊加載大載荷的恒定壓應力，同時通過在中壓板下方設置的接觸部件，使該裝置加載的恒定壓應力加載更加穩定，在采用了限位閥后，使混凝土試塊的放置更加便捷，同時在裝置的加壓及測試的過程中，由于采用了應變計，使得整個裝置的應力測控精度更高，并且可以保證對混凝土試塊加載的應力更加穩定，該裝置所采用的放松螺母也降低了鋼筋銹蝕引起的應力松弛現象，由于整個裝置是由四根拉桿串接而成，使得該裝置的整體結構簡單，便于拆卸及維修保養。通過該裝置對混凝土試塊加載恒定壓應力，可以模擬出實際工程中不同水平的恒定壓應力的真實工況，使該裝置所測試出的數據結果更加具有工程參考價值。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種混凝土恒定壓應力加載裝置，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置一個，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的中壓板、彈簧和上壓板； 在所述中壓板下方設置一個接觸部件，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程中將中壓板的壓應力均勻地傳遞給混凝土試塊，使混凝土試塊受力均勻。
2.根據權利要求1所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，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、下部為長方形； 所述中壓板正中心位置有一個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動，所述長方形下表面與所述混凝土試塊接觸。
3.根據權利要求1所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，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置在該底座上表面的彈性機構；所述底座的下表面與所述混凝土試塊充分接觸；所述彈性機構的頂端與所述中壓板的下表面接觸。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，其特征在于，所述拉桿上均設置有應變計，所述應變計設置在所述中壓板和下壓板之間。
5.根據權利要求4所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，其特征在于，所述彈簧為碟形彈簧，其每根拉桿上的數量為40個。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，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高于所述四根拉桿的上表面； 下半部分開有4個與所述四根拉桿相匹配的圓孔。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的混凝土恒定壓應力加載裝置，其特征在于，混凝土恒定壓應力加載裝置中所用的螺母為放松螺母。
【文檔編號】G01N3/08GK204128895SQ201420498073
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】姚燕, 王振地, 王玲, 杜鵬 申請人:中國建筑材料科學研究總院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
