一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置制造方法
【專利摘要】一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，包括萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上、下壓板之間的低溫箱，低溫箱的表面有用于上傳力桿和下傳力桿穿過(guò)的孔洞，上傳力桿的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上壓板連接、另一端與夾持在混凝土試塊上方的上承壓盤連接，上承壓盤與混凝土試塊之間連接有上墊片，下傳力桿的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的下壓板連接、另一端與夾持在混凝土試塊下方的下承壓盤連接，所述下承壓盤與混凝土試塊之間墊有下墊片，上承壓盤、上墊片和下墊片三者通過(guò)兩根定位桿連接。本實(shí)用新型的裝置整體性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便拆卸，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、容易操作實(shí)現(xiàn)，保證了效率，又保證了試驗(yàn)的精確度?？蓮V泛應(yīng)用于超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為最重要的清潔能源之一，液化天然氣LNG開(kāi)始在世界各國(guó)廣泛利用，由于LNG液化溫度為_(kāi)165°C，使其儲(chǔ)存條件非?？量蹋壳?，儲(chǔ)存LNG的終端塔主要以內(nèi)部鋼密封層外部鋼筋混凝土保護(hù)層的協(xié)同結(jié)構(gòu)為主，因此，對(duì)所用混凝土在超低溫環(huán)境的力學(xué)性能進(jìn)行研究是很有必要的。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)低溫或超低溫環(huán)境混凝土力學(xué)測(cè)試中，主要有兩種方式:
1.通過(guò)將混凝土試件置于低溫保溫箱或冰箱冷卻，待試件溫度與箱體內(nèi)部溫度一致后，快速將其取出進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，但這種方法由于試驗(yàn)時(shí)，將試件脫離了低溫環(huán)境，進(jìn)入常溫條件進(jìn)行試驗(yàn)，這會(huì)出現(xiàn)溫度分布不均的情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不準(zhǔn)確；2.將試件置于自制超低溫控制箱中進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試，這種方法能夠確保在試驗(yàn)過(guò)程中混凝土一直處于目標(biāo)溫度下。
[0004]但以上方法只針對(duì)混凝土在超低溫下的抗壓強(qiáng)度，由于目前現(xiàn)有試驗(yàn)方法和裝置本身存在局限性，使得在混凝土的低溫劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)上還沒(méi)提出有效的方案，來(lái)確保試驗(yàn)的精度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，要解決混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)準(zhǔn)確度的技術(shù)問(wèn)題；并解決實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)便易操作的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，包括萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，和置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上壓板和下壓板之間的低溫箱，所述低溫箱的上表面有一個(gè)用于上傳力桿穿過(guò)的孔洞、下表面對(duì)應(yīng)位置有一個(gè)用于下傳力桿穿過(guò)的孔洞。
[0008]所述上傳力桿的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上壓板連接、另一端與夾持在混凝土試塊上方的上承壓盤連接，所述上承壓盤與混凝土試塊之間連接有上墊片。
[0009]所述下傳力桿的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的下壓板連接、另一端與夾持在混凝土試塊下方的下承壓盤連接，所述下承壓盤與混凝土試塊之間墊有下墊片。
[0010]所述上承壓盤、上墊片和下墊片三者通過(guò)兩根定位桿連接。
[0011]所述上傳力桿與上壓板榫卯連接，其中一個(gè)有榫頭、另一個(gè)有與之配合的榫槽。
[0012]所述上傳力桿與上承壓盤螺紋連接，其中上傳力桿的端頭是帶有外螺紋的螺紋連接頭，上承壓盤有與螺紋連接頭配合的上螺孔。
[0013]所述上承壓盤與定位螺紋連接，其中定位桿的一端是帶有外螺紋的螺紋頭、其余部分是光滑的桿身，上承壓盤上有一組與定位桿配合的下螺孔。
[0014]所述上墊片為矩形扁條、兩端開(kāi)有用于定位桿的螺紋頭穿過(guò)的上墊片通孔，上墊片與混凝土試塊的接觸面為弧形面。
[0015]所述下墊片為矩形扁條、與上墊片相互平行、大小一致，兩端開(kāi)有與上墊片對(duì)應(yīng)、用于定位桿的桿身穿過(guò)的下墊片通孔，下墊片與混凝土試塊的接觸面為弧形面。
[0016]所述定位桿的螺紋頭的直徑小于上墊片通孔的直徑，定位桿的桿身的直徑大于上墊片通孔的直徑、小于下墊片通孔的直徑。
[0017]所述下承壓盤上有用于下傳力桿插入的限位槽。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果:
[0019]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)低溫及超低溫環(huán)境下混凝土的劈裂強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，并且能確保試驗(yàn)精度和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，解決了超低溫條件下進(jìn)行混凝土劈裂試驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題。
[0020]本實(shí)用新型針對(duì)混凝土劈裂試驗(yàn)特別研究設(shè)計(jì)的，可以實(shí)現(xiàn)常溫到_196°C的試驗(yàn)環(huán)境，其中常溫一般是15°C到25°C的溫度范圍，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度大、可以承受2000KN的荷載:主要包括傳力桿、承壓盤、墊片和定位桿四個(gè)部分，其中傳力桿用來(lái)連接低溫箱外部的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，以保證整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，混凝土試塊均處于低溫箱內(nèi)，確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；上承壓盤與上傳力桿通過(guò)螺紋連接在一起連接強(qiáng)度好、軸心不會(huì)偏移，避免試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象；同樣，上傳力桿與上壓板之間愛(ài)你的榫卯連接、下承壓盤上的限位槽設(shè)計(jì)也是為了保證與下傳力桿之間不會(huì)發(fā)生位移，同時(shí)還有定位的作用；定位桿的設(shè)計(jì)是為了方便上、下墊片定位、以保證兩者軸心平行一致、對(duì)應(yīng)混凝土試塊的中軸，保證了試驗(yàn)精確度，而且定位桿與下墊片之間活動(dòng)連接、即只定位下墊片與上墊片的位置關(guān)系，而不起力的傳遞的作用、不會(huì)對(duì)下墊片產(chǎn)生額外的力，就不會(huì)在上壓板下壓過(guò)程中起到抵擋作用，不會(huì)影響試驗(yàn)過(guò)程，這個(gè)裝置整體性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工、方便拆卸、可重復(fù)利用，不會(huì)破壞試驗(yàn)機(jī)本身的功能，需要的時(shí)候連接安裝、不需要時(shí)就可以根據(jù)需要拆卸，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、容易操作實(shí)現(xiàn)，保證了效率，又能精確測(cè)試低溫環(huán)境下的混凝土試塊的劈裂試驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0021]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型的上傳力桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型的上承壓盤的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型的上承壓盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型的上承壓盤的仰面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型的上墊片的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型的上墊片的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8是本實(shí)用新型的上墊片的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖9是本實(shí)用新型的下承壓盤的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖10是本實(shí)用新型的下承壓盤的仰面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖11是本實(shí)用新型的下傳力桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖12是本實(shí)用新型的定位桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記:1-混凝土試塊、2-萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、2.1-上壓板、2.2_下壓板、3_低溫箱、4-上傳力桿、5-下傳力桿、6-上承壓盤、6.1-上螺孔、6.2-下螺孔、7-下承壓盤、7.1-限位槽、8-上墊片、8.1-螺孔、9-下墊片、9.1-通孔、10-定位桿。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例參見(jiàn)圖1所示，一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，包括萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2，和置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2的上壓板2.1和下壓板2.2之間的低溫箱3，所述低溫箱3的上表面有一個(gè)用于上傳力4桿穿過(guò)的孔洞、下表面對(duì)應(yīng)位置有一個(gè)用于下傳力桿5穿過(guò)的孔洞；所述上傳力桿4的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2的上壓板2.1連接、另一端與夾持在混凝土試塊I上方的上承壓盤6連接，所述上承壓盤6與混凝土試塊I之間連接有上墊片8 ;所述下傳力桿5的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2的下壓板2.2連接、另一端與夾持在混凝土試塊I下方的下承壓盤7連接，所述下承壓盤7與混凝土試塊I之間墊有下墊片9 ;所述上承壓盤6、上墊片8和下墊片9三者通過(guò)兩根定位桿10連接。
[0037]參見(jiàn)圖2所示，所述上傳力桿4與上壓板2.1榫卯連接，其中一個(gè)有榫頭、另一個(gè)有與之配合的榫槽，所述上傳力桿4與上承壓盤6螺紋連接，其中上傳力桿4的端頭是帶有外螺紋的螺紋連接頭4.2。
[0038]參見(jiàn)圖3、圖4、圖5所示，所述上承壓盤6有與螺紋連接頭4.2配合的上螺孔6.1和一組與定位桿10配合的下螺孔6.2。
[0039]參見(jiàn)圖9、圖10、圖11所示，所述下承壓盤7上有用于下傳力桿5插入的限位槽
7.1。
[0040]參見(jiàn)圖6、圖7、圖8所示，所述上墊片8為矩形扁條、兩端開(kāi)有用于定位桿10的螺紋頭10.1穿過(guò)的上墊片通孔8.1，上墊片8與混凝土試塊I的接觸面為弧形面。
[0041]所述下墊片9與上墊片8結(jié)構(gòu)一樣、同為矩形扁條，且與上墊片8相互平行、大小一致，兩端開(kāi)有與上墊片8對(duì)應(yīng)、用于定位桿10的桿身10.2穿過(guò)的下墊片通孔9.1，下墊片9與混凝土試塊I的接觸面為弧形面。
[0042]參見(jiàn)圖12所示，所述定位桿10的一端是帶有外螺紋的螺紋頭10.1、其余部分是光滑的桿身10.2，定位桿10的螺紋頭10.1將上墊片8和上承壓盤6螺紋連接在一起，桿身
10.2的端部穿過(guò)下墊片9上的下墊片通孔9.1，所述定位桿10的螺紋頭10.1的直徑小于上墊片通孔8.1的直徑，定位桿10的桿身10.2的直徑大于上墊片通孔8.1的直徑、小于下墊片通孔9.1的直徑。
[0043]一種應(yīng)用所述的超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置的混凝土劈裂試驗(yàn)方法，具體步驟如下:
[0044]步驟一，進(jìn)行混凝土試塊I的劈裂試驗(yàn)之前，將上傳力桿4、上承壓盤6、上墊片8、下墊片9、定位桿10、下承壓盤7和下傳力桿5組裝成一個(gè)整體，其中:上傳力桿4與上承壓盤6通過(guò)螺紋連接；定位桿10的螺紋頭穿過(guò)上墊片通孔8.1與上承壓盤6的下螺孔6.2通過(guò)螺紋連接，同時(shí)將上墊片8固定在上承壓盤6和定位桿的桿身10.2之間；定位桿10的另一端穿出下墊片通孔9.1、而將下墊片9定位在上墊片8的平行位置上；下墊片9放置在下承壓盤7上；將下承壓盤7的限位槽7.1對(duì)準(zhǔn)下傳力桿5放置，至此，上傳力桿4、上承壓盤
6、上墊片8、下墊片9、定位桿10、下承壓盤7和下傳力桿5相互連接為整體機(jī)構(gòu)。[0045]步驟二，將組裝好的整體機(jī)構(gòu)放入低溫箱3中，由于定位桿與下墊片之間是活動(dòng)連接的，所以兩者之間的距離可以調(diào)節(jié)，整體機(jī)構(gòu)可以很輕松的放入低溫箱3中。
[0046]步驟三，將上傳力桿4和下傳力桿5從低溫箱3的孔洞中穿出、分別與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2的上壓板2.1和下壓板2.2固定連接，其中上傳力桿4上的榫頭4.1對(duì)準(zhǔn)上壓板2.1上的榫槽，兩者榫卯連接；下傳力桿5放置在下壓板2.2上，由于下傳力桿5為低溫箱的孔洞所限制，所以下傳力桿5與下壓板2.2之間不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)位移。
[0047]步驟四，將混凝土試塊I放入上墊片8和下墊片9之間，由于上墊片8 一下墊片9已經(jīng)通過(guò)定位桿相互定位、此時(shí)只需要調(diào)節(jié)混凝土試塊I的相對(duì)位置，保證三者中線一致即可。
[0048]步驟五，在上、下墊片和混凝土試塊I之間放入墊條，調(diào)整萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)2的上、下壓板的相對(duì)位置，通過(guò)傳力桿將壓板施加的壓力傳遞給承壓盤、在傳給墊片、墊條，直至將混凝土試塊夾持固定在兩個(gè)墊條之間。
[0049]步驟六，蓋上低溫箱箱蓋，啟動(dòng)低溫箱，在常溫到_190°C范圍調(diào)節(jié)所需要的試驗(yàn)溫度，由于整個(gè)混凝土試塊均在低溫箱中，避免了混凝土試塊溫度分布不均勻的現(xiàn)象、保證了試驗(yàn)的精確度，此外，整個(gè)裝置整體性好，傳力、受力均勻協(xié)調(diào)，不會(huì)為混凝土試塊帶來(lái)不利影響。
[0050]步驟七，待試驗(yàn)溫度穩(wěn)定后，啟動(dòng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2，進(jìn)行混凝土劈裂試驗(yàn)，上壓板2.1開(kāi)始下壓，由上傳力桿4、上承壓盤6、上墊片8和墊條依次將力傳遞，直至混凝土試塊I破壞，準(zhǔn)確記錄低溫環(huán)境下的混凝土劈裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
[0051]另外，如果需要進(jìn)行常溫混凝土抗壓試驗(yàn)，直接將整個(gè)機(jī)構(gòu)連同保溫箱一起去除，即可恢復(fù)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的原始功能，如果需要進(jìn)行低溫下的混凝土抗壓試驗(yàn)，就可以只將上、下墊片拆除，直接將混凝土試塊放在上下承壓盤之間，即可進(jìn)行低溫下的混凝土試塊的抗壓試驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，包括萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(2)，和置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(2)的上壓板(2.1)和下壓板(2.2)之間的低溫箱(3)，其特征在于:所述低溫箱(3)的上表面有一個(gè)用于上傳力(4)桿穿過(guò)的孔洞、下表面對(duì)應(yīng)位置有一個(gè)用于下傳力桿(5)穿過(guò)的孔洞； 所述上傳力桿(4)的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(2)的上壓板(2.1)連接、另一端與夾持在混凝土試塊(I)上方的上承壓盤(6)連接，所述上承壓盤(6)與混凝土試塊(I)之間連接有上墊片(8); 所述下傳力桿(5)的一端與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(2)的下壓板(2.2)連接、另一端與夾持在混凝土試塊(I)下方的下承壓盤(7 )連接，所述下承壓盤(7 )與混凝土試塊(I)之間墊有下墊片(9)； 所述上承壓盤(6)、上墊片(8)和下墊片(9)三者通過(guò)兩根定位桿(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述上傳力桿(4)與上壓板(2.1)榫卯連接，其中一個(gè)有榫頭、另一個(gè)有與之配合的榫槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述上傳力桿(4)與上承壓盤(6)螺紋連接，其中上傳力桿(4)的端頭是帶有外螺紋的螺紋連接頭(4.2)，上承壓盤(6)有與螺紋連接頭(4.2)配合的上螺孔(6.1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述上承壓盤(6)與定位桿(10)螺紋連接，其中定位桿(10)的一端是帶有外螺紋的螺紋頭(10.1)、其余部分是光滑的桿身(10.2)，上承壓盤(6)上有一組與定位桿(10)配合的下螺孔(6.2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述上墊片(8)為矩形扁條、兩端開(kāi)有用于定位桿(10)的螺紋頭(10.1)穿過(guò)的上墊片通孔(8.1)，上墊片(8)與混凝土試塊(I)的接觸面為弧形面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述下墊片(9)為矩形扁條、與上墊片(8)相互平行、大小一致，兩端開(kāi)有與上墊片(8)對(duì)應(yīng)、用于定位桿(10)的桿身(10.2)穿過(guò)的下墊片通孔(9.1)，下墊片(9)與混凝土試塊(I)的接觸面為弧形面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述定位桿(10)的螺紋頭(10.1)的直徑小于上墊片通孔(8.1)的直徑，定位桿(10)的桿身(10.2)的直徑大于上墊片通孔(8.1)的直徑、小于下墊片通孔(9.1)的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述超低溫環(huán)境下混凝土劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的裝置，其特征在于:所述下承壓盤(7 )上有用于下傳力桿(5 )插入的限位槽(7.1)。
【文檔編號(hào)】G01N3/18GK203658173SQ201320815629
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】廖娟, 戢文占, 張濤, 張楠, 姜會(huì)浩, 王冬雁, 劉濱, 劉培, 王寶華, 張東華 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑股份有限公司, 中國(guó)建筑第二工程局有限公司, 中建電力建設(shè)有限公司