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    重庆时时彩赚钱真假: 一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法.pdf

    关 键 词:
    一种 FRP 恒温 应力 腐蚀 试验装置 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201310159929.4

    申请日:

    2013.05.02

    公开号:

    CN103376222A

    公开日:

    2013.10.30

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G01N 3/10申请公布日:20131030|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/10申请日:20130502|||公开
    IPC分类号: G01N3/10 主分类号: G01N3/10
    申请人: 东南大学
    发明人: 吴刚
    地址: 210096 江苏省南京市四牌楼2号
    优先权:
    专利代理机构: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310159929.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.03.15|||2013.11.27|||2013.10.30

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法,装置包括张拉架、螺纹锚具、三通管、弹簧、反力架、千斤顶、力传感器和张拉锚杆。本发明利用张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用压缩弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平。腐蚀溶液浸泡环境由自制的固定在FRP筋中部PVC管装置,内灌腐蚀溶液的方法提供,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下。在腐蚀溶液灌注完毕及张拉预应力之后,将整个张拉固定了FRP筋的张拉架装置放入恒温恒湿试验箱,以保证长期恒定的温度环境。恒温腐蚀结束后通过与张拉相同的步骤卸载,取下FRP筋,进行拉伸试验。步骤包括锚固FRP筋、张拉固定、恒温腐蚀、卸载、拉伸试验。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,包括张拉架(1)、第一螺纹锚具(31)、第二螺纹锚具(32)、三通管(4)、弹簧(6)、第三端板(7)、反力架(8)、千斤顶(10)、力传感器(11)和张拉锚杆(12),
    所述张拉架(1)包括支撑杆(111)、第一端板(121)和第二端板(122),所述第一端板(121)和所述第二端板(122)分别设置在所述支撑杆(111)的两端,所述第一端板(121)和所述第二端板(122)上分别设置有第一通孔和第二通孔;所述第三端板(7)上设置有第三通孔;FRP筋(2)设置在所述第一端板(121)和所述第二端板(122)之间,FRP筋(2)的两端分别连接所述第一螺纹锚具(31)的一端和所述第二螺纹锚具(32)的一端;所述第一螺纹锚具(31)的另一端通过所述第一通孔伸出所述张拉架(1),所述第一螺纹锚具(31)伸出所述张拉架(1)的部分设置有第一螺母(51),所述第二螺纹锚具(32)通过所述第二通孔伸出所述张拉架(1);所述三通管(4)套在FRP筋(2)的试验段上;
    所述第三端板(7)设置在所述第二端板(122)的一侧,所述第二端板(122)和所述第三端板(7)之间设置有所述弹簧(6),所述反力架(8)设置在所述第三端板(7)的一侧,所述反力架(8)靠近所述第三端板(7)的一端设置有开口,所述开口小于所述第三端板(7),所述反力架(8)的另一端设置有第四通孔,所述第二螺纹锚具(32)通过所述第三通孔和开口伸入所述反力架(8),所述第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的部分设置有第二螺母(52),所述张拉锚杆(12)通过所述第四通孔伸入所述反力架(8),所述第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的一端连接所述张拉锚杆(12);所述反力架(8)远离所述张拉架(1)一端外侧设置有所述千斤顶(10),所述千斤顶(10)的一端设置有所述力传感器(11),所述千斤顶(10)和力传感器(11)均套在所述张拉锚杆(12)上并与所述张拉锚杆(12)固定连接。

    2.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述支撑杆(111)为角钢。

    3.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述三通管(4)为PVC三通管。

    4.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,还包括连接套筒(9),所述第二螺纹锚具(32)通过所述连接套筒(9)连接所述张拉锚杆(12)。

    5.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述千斤顶(10)和力传感器(11)通过第三螺母(53)与所述张拉锚杆(12)连接。

    6.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,还包括加强板(13),所述第一端板(121)和第二端板(122)与所述支撑杆(111)的连接处均设置有加强板(13)。

    7.  如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述张力架(1)的形状为长方体。

    8.  一种FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,采用权利要求1-7任一项的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,包括以下步骤:
    1)、将三通管(4)套在FRP筋(2)的试验段上,FRP筋(2)的两端分别连接第一螺纹锚具(31)和第二螺纹锚具(32),然后将三通管(4)的两端封闭,三通管(4)的侧壁开口朝上;
    2)、将第一螺纹锚具(31)固定连接张拉架(1)的一端,将第二螺纹锚具(32)连接张拉锚杆(12),利用千斤顶(10)对FRP筋(2)进行张拉,并利用力传感器(11)测量张拉力,当张拉力达到预定值时,通过第二螺母(52)将第二螺纹锚具(32)与反力架(8)靠近张力架(1)的一端板面固定连接;
    3)、从三通管(4)的侧壁开口灌入腐蚀溶液后,将所述侧壁开口封闭;
    4)、将张拉架(1)放入恒温箱内,在预定的腐蚀龄期内保持恒定温度;
    5)、当预定的腐蚀龄期结束时,将张拉架(1)从恒温箱中取出,将FRP筋(2)从张拉架(1)上取下,去掉FRP筋(2)上的三通管(4),对FRP筋(2)进行拉伸试验。

    9.  如权利要求8的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,步骤5)中将FRP筋(2)从张拉架(1)上取下的具体步骤为:
    a、在所述张拉架(1)或第三端板(7)一侧设置所述反力架(8),所述反力架(8)靠近所述张拉架(1)的一端设置有开口,所述反力架(8)远离所述张拉架(1)的一端设置有第四通孔,所述反力架(8)远离所述张拉架(1)一端外侧设置有所述千斤顶(10),所述张拉锚杆(12)通过所述第四通孔伸入所述反力架(8),所述第一螺纹锚具(31)或第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的一端连接所述张拉锚杆(12),所述千斤顶(10)套在所述张拉锚杆(12)上并与所述张拉锚杆(12)固定连接;
    b、利用所述千斤顶(10)通过所述张拉锚杆(12)对所述第一螺纹锚具(31)或第二螺纹锚具(32)施加力,待所述第一螺母(51)或第二螺母(52)松弛后,卸下所述第一螺母(51)或第二螺母(52),从而将所述FRP筋(2)从所述张拉架(1)上取下。

    10.  如权利要求8的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,步骤2)结束后将反力架(8)、千斤顶(10)、力传感器(11)和张拉锚杆(12)均拆下。

    说明书

    说明书一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法
    技术领域
    本发明属于复合材料长期力学性能试验方法技术领域,具体涉及一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法。
    背景技术
    树脂基纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)是由纤维材料和基体材料按一定的比例混合并经过一定的工艺复合形成的高性能材料。这种材料在20世纪40年代问世,起初用于航空、航天、国防等高科技领域,后来逐渐在汽车、化工、医学等领域得到广泛的应用。近年来,以其高强、轻质、耐腐蚀等优点, 开始在土木工程结构中得到广泛应用, 并受到工程界的广泛关注。
    FRP筋由于其优良的耐腐蚀性能,在特定环境中成为代替钢筋解决钢筋锈蚀问题的一种途径。但由于FRP材料用于土木工程历史较短,耐久性在实际工程中的检验成果稀少,对其耐久性能的研究显得尤为重要。FRP筋在土木工程实际应用中处于多种不利因素耦合作用的复杂环境中,而现阶段大部分试验模拟的环境比较单一,不能很好地反映实际情况。如何能更好地模拟实际情况,同时考虑多种影响因素之间的耦合作用,成为目前急需研究的课题。
    在实际应用中FRP筋的腐蚀受到腐蚀环境的影响因素包括:温度、腐蚀溶液种类、湿度、应力水平等。目前对于FRP筋直接浸泡在腐蚀溶液中的耐久性能研究较多,而腐蚀溶液环境与应力耦合由于试验装置复杂,所以研究较少,而这又是FRP筋工作中真实存在的状态。现有的研究由于试验装置一般用重力控制应力恒定,通过机械传力,装置复杂体积大,不易移动,控制温度恒定困难,而温度是影响FRP筋腐蚀速度的重要因素。筋材腐蚀试验一般筋材数量大,试验周期长,故要求装置简单轻便。
    因此,因此需要一种FRP筋恒温应力腐蚀试验方法以解决上述问题。
    发明内容
    发明目的:本发明所针对现有技术存在的问题,提供一种能够使FRP筋长期保证恒定温度、恒定张拉应力以及处于腐蚀溶液浸泡环境的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置。
    技术方案:为实现上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
    一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,包括张拉架、第一螺纹锚具、第二螺纹锚具、三通管、弹簧、第三端板、反力架、千斤顶、力传感器和张拉锚杆,
    所述张拉架包括支撑杆、第一端板和第二端板,所述第一端板和所述第二端板分别设置在所述支撑杆的两端,所述第一端板和所述第二端板上分别设置有第一通孔和第二通孔;所述第三端板上设置有第三通孔;FRP筋设置在所述第一端板和所述第二端板之间,FRP筋的两端分别连接所述第一螺纹锚具的一端和所述第二螺纹锚具的一端;所述第一螺纹锚具的另一端通过所述第一通孔伸出所述张拉架,所述第一螺纹锚具伸出所述张拉架的部分设置有第一螺母,所述第二螺纹锚具通过所述第二通孔伸出所述张拉架;所述三通管套在FRP筋的试验段上;
    所述第三端板设置在所述第二端板的一侧,所述第二端板和所述第三端板之间设置有所述弹簧,所述反力架设置在所述第三端板的一侧,所述反力架靠近所述第三端板的一端设置有开口,所述开口小于所述第三端板,所述反力架的另一端设置有第四通孔,所述第二螺纹锚具通过所述第三通孔和开口伸入所述反力架,所述第二螺纹锚具伸入所述反力架的部分设置有第二螺母,所述张拉锚杆通过所述第四通孔伸入所述反力架,所述第二螺纹锚具伸入所述反力架的一端连接所述张拉锚杆;所述反力架远离所述张拉架一端外侧设置有所述千斤顶,所述千斤顶的一端设置有所述力传感器,所述千斤顶和力传感器均套在所述张拉锚杆上并与所述张拉锚杆固定连接。
    更进一步的,所述支撑杆为角钢。
    更进一步的,所述三通管为PVC三通管。
    更进一步的,还包括连接套筒,所述第二螺纹锚具通过所述连接套筒连接所述张拉锚杆。方便拆卸。
    更进一步的,所述千斤顶和力传感器均通过第三螺母与所述张拉锚杆连接。安装和拆卸均比较方便。
    更进一步的,还包括加强板,第一端板和第二端板与支撑杆的连接处均设置有加强板。
    更进一步的,张力架的形状为长方体。为了比较方便地实现一批张拉后的装置处于同一恒定温度,装置体积必须足够小巧,可以放入恒温箱中,并且方便叠放。故张拉架设计成长方体形状,便于搬运和叠放。本装置方便移动且对于筋材无不利影响。
    有益效果:与现有技术相比,本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置结构简单,制作方便,设计制作了一种张拉架,利用该张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平。腐蚀溶液浸泡环境由固定在FRP筋试验段的三通管内灌腐蚀溶液的方法提供,溶液用量小,但保证筋材试验段始终完全浸泡在腐蚀溶液环境中,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下。
    本发明还公开了一种FRP筋恒温应力腐蚀试验方法。
    本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法采用如上的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,包括以下步骤:
    1)、将三通管套在FRP筋的试验段上,FRP筋的两端分别连接第一螺纹锚具和第二螺纹锚具,然后将三通管的两端封闭,三通管的侧壁开口朝上;
    2)、将第一螺纹锚具固定连接张拉架的一端,将第二螺纹锚具连接张拉锚杆,利用千斤顶对FRP筋进行张拉,并利用力传感器测量张拉力,当张拉力达到预定值时,通过第二螺母将第二螺纹锚具与第三端板固定连接;
    3)、从三通管的侧壁开口灌入腐蚀溶液后,将侧壁开口封闭;
    4)、将张拉架放入恒温箱内,在预定的腐蚀龄期内保持恒定温度;
    5)、当预定的腐蚀龄期结束时,将张拉架从恒温箱中取出,将FRP筋从张拉架上取下,去掉FRP筋上的三通管,对FRP筋进行拉伸试验。
    更进一步的,步骤1)中FRP筋连接第一螺纹锚具和第二螺纹锚具具体方法为用粘结胶将FRP筋的两端锚固在第一螺纹锚具和第二螺纹锚具中。
    更进一步的,步骤5)中将FRP筋从张拉架上取下的具体步骤为:
    a、在所述张拉架或第三端板一侧设置所述反力架,所述反力架靠近所述张拉架的一端设置有开口,所述反力架远离所述张拉架的一端设置有第四通孔,所述反力架远离所述张拉架一端外侧设置有所述千斤顶,所述张拉锚杆通过所述第四通孔伸入所述反力架,所述第一螺纹锚具或第二螺纹锚具伸入所述反力架的一端连接所述张拉锚杆,所述千斤顶套在所述张拉锚杆上并与所述张拉锚杆固定连接;
    b、利用所述千斤顶通过所述张拉锚杆对所述第一螺纹锚具或第二螺纹锚具施加力,待所述第一螺母或第二螺母松弛后,卸下所述第一螺母或第二螺母,从而将所述FRP筋从所述张拉架上取下。
    更进一步的,步骤2)结束后将反力架、千斤顶、力传感器和张拉锚杆均拆下。
    有益效果:与现有技术相比,本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法利用张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用压缩弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平。
    腐蚀溶液浸泡环境由自制的固定在FRP筋中部PVC管装置,内灌腐蚀溶液的方法提供,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下。
    在腐蚀溶液灌注完毕及张拉预应力之后,将整个张垃了FRP筋的张拉架装置放入恒温恒湿试验箱,以保证长期恒定的温度环境。
    附图说明
    图1是本发明的张拉架的立体图;
    图2是本发明的张拉架的主视图;
    图3是本发明的张拉架的俯视图;
    图4是本发明的张拉架的左视图;
    图5是本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置的结构示意图;
    图6是对FRP筋施加张拉力后拆掉其他装置的张拉架的结构示意图;
    图7是本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法的流程图。
    具体实施方式
    下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
    请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示,本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,包括张拉架1、第一螺纹锚具31、第二螺纹锚具32、三通管4、弹簧6、第三端板7、反力架8、千斤顶10、力传感器11和张拉锚杆12。
    其中,张拉架1包括支撑杆111、第一端板121、第二端板122和加强板13。本发明的张拉架1用于提供张拉过程中的反力,并在长期试验过程中保持FRP筋的应力水平恒定不变,具有足够的刚度和承载能力。张拉架1材质为钢,各部分通过焊接组装而成,具体尺寸和参数设计如下:根据所张拉的筋材的试验标准中所规定的筋材试验段长度,并留有一定的余地以确定。一般FRP筋的试验段长度与筋材直径有关(ACI 440.3R-04规范取40d),考虑张拉架能有广泛的适用性,可取长度为450mm-500mm。在此范围内的张拉架可用于张拉常用直径尺寸的FRP筋;第一端板和第二端板是张拉和固定筋材的重要部件。端板正中开孔使锚具和筋材可以穿过,又能卡住固定用的螺母。端板尺寸需经过局部承压承载能力验算;支撑杆为一个角钢,其刚度和承载能力直接决定了能够承受的张拉力的大??;在角钢两端设置加强板,加强撑杆的刚度及稳定性。张拉架1的形状为长方体。为了比较方便地实现一批张拉后的装置处于同一恒定温度,装置体积必须足够小巧,可以放入恒温箱中,并且方便叠放。故张拉架设计成长方体形状,便于搬运和叠放。本装置方便移动且对于筋材无不利影响。支撑杆111为角钢。第一端板121和第二端板122分别设置在支撑杆111的两端,第一端板121和第二端板122与支撑杆111的连接处均设置有加强板13,第一端板121和第二端板122上分别设置有第一通孔和第二通孔。FRP筋2设置在第一端板121和第二端板122之间,FRP筋2的两端分别连接第一螺纹锚具31的一端和第二螺纹锚具32的一端;第一螺纹锚具31的另一端通过第一通孔伸出张拉架1,第一螺纹锚具31伸出张拉架1的部分设置有第一螺母51,第二螺纹锚具32通过第二通孔伸出张拉架1。三通管4为PVC三通管,套在FRP筋2上。  其中,第三端板7上设置有第三通孔,第三端板7设置在第二端板122的一侧,第二端板122和第三端板7之间设置有弹簧6。为了保证足够的承载力和刚度,在第二端板122和第三端板7的第二通孔和第三通孔四周各设一个,保持压缩后的稳定性。
    其中,反力架8为槽钢,设置在第三端板7的一侧,一端顶在第三端板7上,另一端为千斤顶10提供反力。反力架8靠近第三端板7的一端设置有开口,开口小于第三端板7,反力架8的另一端设置有第四通孔。第二螺纹锚具32通过第三通孔和开口伸入反力架8,第二螺纹锚具32伸入张拉架1的部分设置有第二螺母52,张拉锚杆12通过第四通孔伸入反力架8,第二螺纹锚具32伸入反力架8的一端连接张拉锚杆12,其中,还包括连接套筒9,第二螺纹锚具32通过连接套筒9连接张拉锚杆12,方便拆卸,连接套筒9用于连接FRP筋张拉端的第二螺纹锚具与张拉锚杆12。反力架8远离张拉架1一端外侧设置有千斤顶10,千斤顶10的一端设置有力传感器11,千斤顶10和力传感器11均套在张拉锚杆12上并与张拉锚杆12固定连接,力传感器11用于读取千斤顶所施加的拉力,其拉力数值通过连接测力仪表显示。千斤顶10和力传感器11通过第三螺母53与张拉锚杆12连接。安装和拆卸均比较方便。
    与现有技术相比,本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置结构简单,制作方便,设计制作了一种张拉架,利用该张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平。腐蚀溶液浸泡环境由固定在FRP筋试验段的三通管内灌腐蚀溶液的方法提供,溶液用量小,但保证筋材试验段始终完全浸泡在腐蚀溶液环境中,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下。
    本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法采用如上的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法可分为两部分:对FRP筋材施加张拉应力以及浸泡在腐蚀溶液中。前者是用千斤顶在张拉架上对筋材施加张拉应力,然后用螺母将其固定在张垃架上;后者则是用三通管穿在FRP筋材试验段上,待张拉完后将三通管两端密封,往三通管内注入腐蚀溶液来实现对FRP筋材的腐蚀浸泡。包括以下步骤:
    1)、将三通管4套在FRP筋2的试验段上,FRP筋2的两端分别连接第一螺纹锚具31和第二螺纹锚具32,然后将三通管4的两端封闭,三通管4的三通口朝上;本发明的三通管为PVC三通管,采用PVC管和三通制作而成,将适当直径的PVC管切成两段,中间用配套的三通相连,并用PVC管专用的胶水粘结成整体,保证粘结处不漏水。将组装好的PVC三通管组件放置于干燥处待胶水变干;用粘结胶将FRP筋材一端锚固在第一螺纹锚具31中,放置于干燥的室内1-2天,待粘结胶完全固化,将PVC三通管组件穿在FRP筋材的试验段,并以同样方法锚固FRP筋材另一端与第二螺纹锚具32,锚固时需采取措施使筋材对中;把PVC三通管组件移至FRP筋材试验段中部,将其两端用密封胶密封并固定(三通开口朝上),密封好的PVC三通管组件需要在干燥的室内放置1-2天,以使密封胶凝固;
    2)、将第一螺纹锚具31固定连接张拉架1的一端,将第二螺纹锚具32连接张拉锚杆12,利用千斤顶10对FRP筋2进行张拉,并利用力传感器11测量张拉力,当张拉力达到预定值时,通过第二螺母52将第二螺纹锚具32与第三端板7固定连接,然后将反力架8、千斤顶10、力传感器11和张拉锚杆12均拆下。具体的:将经过步骤1)准备好的FRP筋材两端的第一螺纹锚具31和第二螺纹锚具32穿过张拉架第一端板121和第二端板122中间的第一通孔和第二通孔,第一螺纹锚具31伸出张拉架1的一端套上第一螺母51并拧紧,第二螺纹锚具32伸入反力架8的一端通过连接套筒9与张拉锚杆12连接起来。拧紧连接套筒9后,在张拉锚杆12上依次套上反力架8、千斤顶10和传感器11及相应垫片,并在传感器11外侧拧紧第三螺母53固定位置,把弹簧6放在第二端板122与第三端板7之间,放好位置。将千斤顶10与手压油泵连接,手动张拉,并将力传感器11连接测力仪表指示力传感器测出的张拉力值。张拉至预定值后,拧紧反力架8内的第二螺母52。
    3)、从三通管4的侧壁开口灌入腐蚀溶液后,将侧壁开口封闭;具体的,张拉后重新检查PVC三通管两端的密封是否完好,若出现不密封情况,则再用密封胶封堵。从PVC管组件侧壁开口处灌入腐蚀溶液后用保鲜膜和橡皮筋将此开口封住。至此试件准备完毕。
    4)、将张拉架1放入恒温箱内,在预定的腐蚀龄期内保持恒定温度;
    5)、当预定的腐蚀龄期结束时,将张拉架1从恒温箱中取出,采取与张拉相同的设备和方法,卸去张拉应力,把FRP筋2从张拉架1上取下。具体的:
    a、在张拉架1或第三端板7一侧设置反力架8,反力架8靠近张拉架1的一端设置有开口,反力架8远离张拉架1的一端设置有第四通孔,反力架8远离张拉架1一端外侧设置有千斤顶10,张拉锚杆12通过第四通孔伸入反力架8,第一螺纹锚具31或第二螺纹锚具32伸入反力架8的一端连接张拉锚杆12,千斤顶10套在张拉锚杆12上并与张拉锚杆12固定连接;
    b、利用千斤顶10通过张拉锚杆12对第一螺纹锚具31或第二螺纹锚具32施加力,待第一螺母51或第二螺母52松弛后,卸下第一螺母51或第二螺母52,从而将FRP筋2从张拉架1上取下。
    去掉FRP筋2上的三通管4,对FRP筋2进行张拉试验。去掉试验段上的PVC三通管后即可进行拉伸试验,以得到在恒定温度恒定应力以及腐蚀溶液的作用下FRP筋张拉性能的退化试验结果。
    在上述试验过程中,为使结果更为真实可靠,有如下注意事项:
    超张拉:试验操作及FRP筋长期应力松弛都会造成应力损失。为了减小此类误差,在对每组筋材正式张拉之前进行试张拉。即在张拉架的另一端也套上反力架、传感器,并接上测力仪表,张拉完毕卸下张拉端所有装置后,观察非张拉端测力仪表读数与预定张拉力目标值的读数差,并考虑长期应力松弛等因素,对原张拉应力目标值作相应调整,进行超张拉。并在张拉时持荷一段时间,使前期应力松弛释放。
    锚固粘结胶选材:为防止试验温度较高时,螺纹锚具中的粘结胶发生较大的蠕变导致应力松弛,需要用高温下蠕变小的粘结胶,如微膨胀的聚合物砂浆等。
    溶液添补:由于试验过程较长,三通管中的腐蚀溶液可能会因为蒸发或渗漏等问题造成溶液减少。在腐蚀过程要保持筋材全程浸泡在腐蚀溶液中,需定期对三通管内溶液进行检查。如发现密封胶封口处有明显渗漏,则在外面封堵,并补满腐蚀溶液。如因为蒸发造成溶液减少,则定期补满溶液。
    发明原理:针对FRP筋自身的特点,本发明需要综合考虑以下问题:首先FRP筋抗剪强度差,故一般都需要锚固在锚具中,并且需要足够的锚固长度才能张拉。本发明需要长期保持恒定的张拉应力,故设计了第一螺纹锚具和第二螺纹锚具,用螺母固定在张拉架上,这样可以在不伤害FRP筋的前提上,始终保持张拉应力。第一螺纹锚具和第二螺纹锚具使得张拉和张拉后的固定都简单可行。张拉时需要把第二螺纹锚具通过连接套筒与张拉锚杆连接,再在张拉锚杆上套上张拉所需装置。故只有螺纹锚具才能实现张拉,并提供可靠锚固能力,以及张拉后固定在张拉架上等多重作用。
    张拉所用设备为千斤顶,故设计了张拉架及一整套张拉装置。张拉架需要提供足够的刚度以承受筋材的拉力的反力。故用型钢及钢板焊接而成的张拉架能满足此需求。张拉时力的大小由连接在千斤顶上的力传感器读取,并连接测力仪表显示读数。
    由于FRP筋存在应力松弛,特别是在前期及高温环境,设计用弹簧补偿应力松弛,并在张拉时持荷一段时间,使前期松弛释放,效果良好。
    溶液腐蚀环境一般都采用把FRP筋直接浸泡在恒温溶液浸泡箱中,而由于加了应力之后有张拉架,设备较大,溶液对于除筋材试验段外的部位的腐蚀是不必要的,故筋材连同张拉架放入溶液中显然是不合适的。本发明设计了在试验段固定PVC三通管,溶液用量小,而且保证筋材试验段始终完全浸泡在腐蚀溶液环境中。
    为了比较方便地实现一批张拉后的装置处于同一恒定温度,装置体积必须足够小巧,可以放入恒温箱中,并且方便叠放。故张拉架设计成长方体形状,便于搬运和叠放。本装置方便移动且对于筋材无不利影响。
    本发明的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法利用张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用压缩弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平;腐蚀溶液浸泡环境由自制的固定在FRP筋中部PVC管装置,内灌腐蚀溶液的方法提供,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下;在腐蚀溶液灌注完毕及张拉预应力之后,将整个张垃了FRP筋的张拉架装置放入恒温恒湿试验箱,以保证长期恒定的温度环境。

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    本文标题:一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法.pdf
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