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专利号: 2024114155410
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑纵向荷载作用的混凝土低速溶蚀方法,其特征在于,实现所述方法的装置包括上盖板、亚克力桶、螺杆、弹簧、弹簧夹板、旋转杆、上夹板、下夹板、电机和调频器;待测混凝土试件为圆柱形,沿其中心轴线开有一个第一通孔,所述弹簧、弹簧夹板、上夹板和下夹板分别设置在待测混凝土试件的顶面和底面构成试验体,通过试验体自转来模拟水流溶蚀作用,通过提前测试计算弹簧压缩量与试件所受轴向压荷载的关系得到其不同弹簧压缩量下轴向压荷载;亚克力桶顶面密封固连上盖板,上盖板和亚克力桶共同构成容腔,将试验体设置于容腔内,旋转杆一端穿过上夹板伸入容腔后与试验体固连,旋转杆另一端位于密闭空腔外并通过联轴器与电机相连,电机和调频器连接;

所述方法包括以下步骤:

步骤1、待测混凝土试件为圆柱形,半径为r,高为H,密度为ρ;在待测混凝土试件中心开有第一通孔,称其质量,记录m0,通过排水称重法测量待测混凝土试件的孔隙率P0;

步骤2、计算弹簧和上夹板对混凝土试件产生的轴向压荷载:

步骤3、计算弹簧劲度系数:

步骤4、计算在该弹簧压缩量下待测混凝土试件上下底面所受的纵向压荷载F=F0+kL;

步骤5、在保持弹簧压缩量为L不变的情况下,向亚克力桶内加水,调节调频器控制电机转动,记录某一转速下调频器显示器显示的数值R1,维持某一匀速低转速溶蚀若干时间后,取下待测混凝土试件,擦干表面水分,称其质量,记录为m1;

步骤6、通过排水称重法测量待测混凝土试件的孔隙率P1

步骤7、继续将该待测混凝土试件安装到旋转杆上,并通过弹簧、弹簧夹板、上夹板和下夹板进行固定,调节调频器,保持电机转速不变,记录该转速下调频器显示的数值R2保持其与整个实验阶段转速数值相同;

步骤8、溶蚀若干时间后,取下待测混凝土试件,擦干表面水分,称其质量,记录为m2;

步骤9、通过排水称重法测量待测混凝土试件的孔隙率P2;

步骤10、重复步骤5‑步骤9,即可得到待测混凝土试件表面在不同轴向压荷载作用下不同转速的水流溶蚀效果,进而建立载荷作用、水溶蚀强度与混凝土抗压强度、质量和孔隙率之间定量关系。

2.如权利要求1所述的一种考虑纵向荷载作用的混凝土低速溶蚀方法,其特征在于,所述上盖板、亚克力桶、上夹板、下夹板、弹簧、弹簧夹和待测混凝土试件的中心均处于同一轴线上。

3.如权利要求1或2所述的一种考虑纵向荷载作用的混凝土低速溶蚀方法,其特征在于,所述上盖板顶面中心设有滚珠轴承,自滚珠轴承顶面向上盖板顶面开有一个第二通孔,旋转杆穿过第二通孔伸入容腔。

4.如权利要求3所述的一种考虑纵向荷载作用的混凝土低速溶蚀方法,其特征在于,所述上夹板、下夹板均为圆板,其中心分别设有第三通孔。

5.如权利要求1或2所述的一种考虑纵向荷载作用的混凝土低速溶蚀方法,其特征在于,所述旋转杆自上向下由第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱构成,第一圆柱通过联轴器与电机)相连,第二圆柱直径大于第三圆柱直径,第三圆柱的两端分别设有螺纹,第三圆柱穿过试验体的通孔后,其底部通过螺母固定抵住下夹板,第三圆柱的顶部通过螺纹与弹簧、弹簧夹板和上夹板连接,第二圆柱和第三圆柱螺纹面用于对弹簧夹板进行限位。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,将弹簧和弹簧夹板固定在旋转杆上,用联轴器将旋转杆和电机连接,使其位于同一轴线上,用螺母旋紧弹簧夹板与上下夹板;取一测力计放置于上下夹板之间,当弹簧保持原长度时,弹簧对上夹板的压荷载为弹簧夹板自重与弹簧自重,测力计所测得数值F0为弹簧夹板自重、弹簧自重和上夹板自重之和,旋转弹簧夹板螺母,压缩弹簧,测力计所测得数值F为弹簧夹板自重、弹簧自重、上夹板自重与弹簧压缩后反力之和。

7.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述步骤3中,将弹簧、弹簧夹板、上夹板、测力计和下夹板安装到旋转杆:匀速旋紧弹簧夹板螺母,观察测力计读数情况,记录弹簧在不同压缩量L下产生的轴向压荷载数值F,故测得混凝土试件受弹簧产生的轴向压荷载为F=F0+kL,通过多次测试,获取弹簧劲度系数k=(F‑F0)/L。