一種對多根FRP筋同時恒溫應力腐蝕的試驗裝置及其方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種對多根FRP筋同時恒溫應力腐蝕的試驗裝置，其包括反力架、位于反力架內、且連接有溫控器的浸泡箱和應力測試件，浸泡箱的左、右側板均對應開設有若干穿設孔，浸泡箱的左、右側板在穿設孔的上方豎向開設有卡槽，卡槽內密封連接有卡板，浸泡箱的頂面設有可水平移動的推拉門；應力測試件包括多根FRP筋，張拉錨固裝置包括粘結套筒錨具和蝸桿，每個FRP筋的兩端各順次連接一個粘結套筒錨具和一個蝸桿，其中的一個蝸桿連接有蝸輪，所述的FRP筋上設有應變片；反力架包括反力架框架和位于左、右側的反力架側板，蝸桿分別從左、右兩側穿過并固定于反力架的側板。該裝置僅對FRP筋試件的中間試驗區段進行應力腐蝕，操作更簡單。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于FRP筋長期力學性能測試
，具體涉及一種可實現對多根FRP筋同時進行恒溫應力腐蝕的試驗裝置及其試驗方法。
技術介紹
鋼筋銹蝕所導致的基礎設施耐久性嚴重下降，造成了巨大的經濟損失。因此提高基礎設施耐久性是世界各國經濟和社會發展所面臨的重要問題。纖維增強復合材料(FiberReinforced Polymer，簡稱FRP)的出現，為提升基礎設施耐久性帶來了希望。與傳統的鋼材、鋼筋和混凝土等結構材料相比，FRP材料具有優異的耐腐蝕性能、較高的比強度、比模量和較好的抗疲勞性能等顯著優點，因此被認為是解決鋼筋銹蝕問題的最佳替代品。然而，由于FRP筋在土木工程中的歷史較短，耐久性在實際工程中的檢驗較少，因此對于其耐久性的研宄尤為重要。FRP筋實際應用中處于多種不利環境因素與荷載的耦合作用當中。雖然在單因素下FRP材料具有優異的耐腐蝕性能，但FRP筋/索本身在多因素耦合作用下的耐久性能宄竟如何尚無確切結論，尤其是應力作用下的耐腐蝕性能研宄更是甚少。現階段大部分試驗模擬的環境比較單一，不能很好的反映實際情況。如何考慮腐蝕性環境與應力的耦合作用，成為目前急需解決的問題。現有技術中，恒溫鹽溶液浸泡箱已有很多，但是能夠同時對FRP筋實現應力與環境耦合加速腐蝕的試驗裝置非常缺少，且現有的少量能夠實現應力腐蝕的裝置仍然存在恒溫控制難、試件操作復雜、不能實現多根FRP筋處于同一腐蝕環境和試件占用空間大等缺點。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服現有技術缺陷，提供一種可實現對多根FRP筋同時進行恒溫應力腐蝕的試驗裝置及其試驗方法，其箱內體積占有率小、溫度更加容易控制、操作更加簡單、能夠實現對多根試件同時應力腐蝕和監測。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案: 一種對多根FRP筋同時恒溫應力腐蝕的試驗裝置，其包括反力架、位于反力架內、且連接有溫控器的浸泡箱和應力測試件，所述浸泡箱的左、右側板均對應開設有若干穿設孔，浸泡箱的左、右側板在穿設孔的上方豎向開設有卡槽，卡槽內密封連接有卡板，浸泡箱的頂面設有可水平移動的推拉門；所述應力測試件包括多根FRP筋、粘結套筒錨具和蝸桿，每根FRP筋的兩端各順次連接一個粘結套筒錨具和一個蝸桿，其中的一個蝸桿連接有蝸輪，所述的FRP筋上設有應變片；所述反力架包括反力架框架和位于左、右側的反力架側板，蝸桿分別從左、右兩側穿過并固定于反力架的側板；所述的FRP筋從穿設孔內穿過浸泡箱，FRP筋和穿設孔之間填充有柔性密封材料；多根FRP筋平行設置，FRP筋與浸泡箱的左、右側板相垂直，浸泡箱的左、右側板與反力架的側板之間相互平行。具體的，所述FRP筋的兩端通過粘結劑分別與粘結套筒錨具的一端固定連接，粘結套筒錨具的另一端與蝸桿螺紋連接；所述蝸桿分別從左、右兩側穿過并通過螺母固定于反力架的側板。螺母與側板之間還設有墊片。進一步優選，所述反力架框架的前、后面上設有斜撐，以避免反力架的框架變形。采用上述試驗裝置對多根FRP筋同時恒溫應力腐蝕的試驗方法，其包括以下步驟: O向伸入有FRP筋的粘結套筒錨具端部內灌注粘結劑(環氧樹脂)，然后養護至粘結劑達到設計強度； 2)拿掉卡板，將FRP筋穿過穿設孔并密封安裝好卡板；將粘結套筒錨具的另一端分別與蝸桿螺紋連接好，蝸桿的另一端部分別從左、右兩側穿過并固定于反力架的側板；其中一個蝸桿連接好蝸輪； 3)利用蝸輪、蝸桿和反力架對FRP筋進行張拉和應力調節； 4)利用FRP筋上設置的應變片，對FRP筋體進行應力監測； 5)在FRP筋與穿設孔之間填充柔性密封材料，向浸泡箱內灌注堿液并關閉推拉門，通過溫控器控制堿液的溫度并保持恒溫，即可實現在相同環境下中對多根FRP筋同時進行應力腐蝕； 6)定期檢測FRP筋是否出現應力損失，并通過調節蝸輪蝸桿對FRP筋進行應力補償，使其長期保持在恒定應力水平； 7)試驗結束后，取下卡板，取出FRP筋進行拉伸試驗測試。本專利技術中，FRP筋表面粘貼的應變片，可用于監測和控制對FRP筋施加應力的大小，檢測應力是否損失并通過蝸輪蝸桿定期補償，從而使FRP筋可以長期保持恒定應力水平。堿液浸泡環境由浸泡箱提供，浸泡箱的左、右側板對稱設有多個穿設孔，每對穿設孔上穿一根FRP筋，多根FRP筋平行設置，FRP筋與浸泡箱的左、右側板相垂直，浸泡箱的左、右側板與反力架的側板之間相互平行(即浸泡箱與反力架正交放置);FRP筋兩端固定后就能方便的在反力架上進行張拉。浸泡箱內部可同時容納多根FRP筋，并且能夠保證FRP筋試件間有足夠的間距，且僅對FRP筋的中間試驗區進行恒溫恒pH值的應力腐蝕，而不會對端部的粘結套筒錨具、蝸桿及反力架等產生腐蝕。本專利技術試驗裝置和方法能夠使FRP筋長期處在恒定張拉應力、恒定溫度及相同堿液浸泡環境下進行應力腐蝕，試驗過程簡便，易操作，同時具有較強的可設計性，技術效果突出。和現有技術相比，本專利技術的有益效果: 1)利用蝸輪蝸桿進行應力施加簡單方便，配合應變片能夠實現對FRP筋應力的準確監測，通過調節螺母即可實現對FRP筋應力的準確控制； 2)FRP筋試件在浸泡箱內體積占有率小，可同時進行多根FRP筋的加速應力腐蝕試驗； 3)在同一浸泡箱體內進行恒溫、恒pH值的堿性腐蝕試驗，可減少試驗的系統誤差； 4)在浸泡箱連接溫控器，通過溫控器控制堿液恒溫，使得溫度更加真實且容易控制。堿液浸泡箱不僅提供堿液腐蝕環境，同時采用加熱和溫控系統實現對箱體內部溶液溫度的控制;5)實現了僅對FRP筋試件腐蝕，而不會對粘結套筒錨具、蝸桿及反力架等設備產生腐蝕，從而使得設備能夠長期使用。【附圖說明】圖1為FRP筋與粘結套筒錨具、蝸桿的連接狀態示意圖； 圖2為本專利技術所述試驗裝置的主視圖； 圖3為圖2的左視圖； 圖4為圖2的俯視圖； 圖中，I為FRP筋，2為粘結套筒錨具，3為蝸桿，4為蝸輪，5為應變片，6為螺母，7為墊片，8為浸泡箱，9為反力架，10為穿設孔，11為柔性密封材料，12為反力架左側板，13為反力架右側板，14為溫控器，15為推拉門，16為反力架框架，17為卡板，18為斜撐。【具體實施方式】以下結合實施例對本專利技術的技術方案作進一步地詳細介紹，但本專利技術的保護范圍并不局限于此。實施例1 如圖1至4所示，一種對多根當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對多根FRP筋同時恒溫應力腐蝕的試驗裝置，其特征在于，包括反力架、位于反力架內、且連接有溫控器的浸泡箱和應力測試件，所述浸泡箱的左、右側板均對應開設有若干穿設孔，浸泡箱的左、右側板在穿設孔的上方豎向開設有卡槽，卡槽內密封連接有卡板，浸泡箱的頂面設有可水平移動的推拉門；所述應力測試件包括多根FRP筋、粘結套筒錨具和蝸桿，每根FRP筋的兩端各順次連接一個粘結套筒錨具和一個蝸桿，其中的一個蝸桿連接有蝸輪，所述的FRP筋上設有應變片；所述反力架包括反力架框架和位于左、右側的反力架側板，蝸桿分別從左、右兩側穿過并固定于反力架的側板；所述的FRP筋從穿設孔內穿過浸泡箱，FRP筋和穿設孔之間填充有柔性密封材料；多根FRP筋平行設置，FRP筋與浸泡箱的左、右側板相垂直，浸泡箱的左、右側板與反力架的側板之間相互平行。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙軍，張普，高丹盈，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：河南;41