一种组合式试样冲刷试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及模拟试验装置，具体涉及一种组合式试样冲刷试验装置。


背景技术：

2.在通常情况下，混凝土的耐久性问题在设计过程中往往被忽视，而富水区中的隧道受地下水影响，其混凝土长期承受地下水化学物质的冲刷作用。在地下水冲刷过程中隧道混凝土体内部孔隙率增加，强度随之下降，混凝土的结构发生直接的影响，进一步使其性能劣化。隧道结构的使用功能与承载能力下降，隧道结构的营运安全存在较大安全隐患。目前，室内混凝土冲刷试验不多，相关规范对此类试验装置并无提及，实验室大多根据自己的试验需求设计自用的冲刷装置，而同一组试样的冲刷效果也难以满足试验需求。
3.此外，目前市面上售卖的冲刷试验装置结构复杂、功能单一、操作繁琐，并且一次仅能进行一个试样的一种冲刷试验，人力物力，时间成本较高，不利于工程试验的开展。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单、便于操作的组合式试样冲刷试验装置。
5.为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种组合式试样冲刷试验装置，该装置包括前舱、试样舱和尾舱，所述试样舱为圆柱形结构，所述试样舱包括中部的用于安装混凝土试样的支撑架、首端的螺纹头和尾端的螺纹槽；
6.所述支撑架上设置有支座，所述支座两侧上还设置有用于测量混凝土试样的流体流速的流体测速机构和用于监测冲刷流体浓度的流体浓度在线监测机构，所述混凝土试样通过ab胶粘接在支座上；
7.所述前舱上设置有螺纹连接槽，所述尾舱上设置有螺纹连接头，所述试样舱的螺纹头能对应安装在螺纹连接槽上，所述试样舱的螺纹槽能对应安装在螺纹连接头上。
8.作为优选，当需要侧面冲刷试验时，所述支撑座的侧面设有用以封闭混凝土试样顶面的环氧树脂块。
9.作为优选，所述前舱设有一流线型结构的冲刷入口，所述尾舱设有一流线型结构的冲刷出口，冲刷流体从所述前舱的冲刷入口进入，并从尾舱的冲刷出口流出，所述冲刷入口和冲刷出口电连接有水泵。
10.作为优选，所述支撑架为十字镂空结构。
11.作为优选，所述试样舱的数量为一个或一个以上，相邻的试样舱之间通过螺纹头与螺纹槽对应螺纹连接。
12.作为优选，当侧面冲刷试验时，所述混凝土试样顶面粘接有环氧树脂块(6)。
13.作为优选，当顶面冲刷试验时，所述支撑座的顶面和混凝土试样侧面套设有试样橡胶圈(7)。
14.本实用新型的有益效果是：本方案既能够分别进行顶面和侧面冲刷试验，还可以
通过增加试样舱的数量的方式做多个试样冲刷试验，并可以通过暂停流体冲刷，随时取出或者放入新的混凝土试样。该装置减少了冲刷试验所需的仪器数量，具有结构简单、容易安装、操作方便等优点，能够准确的测量混凝土试样的流体流速，并能监测冲刷流体浓度，提高试验效率，可以准确检测出混凝土的耐久性。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型中试样舱的侧面图；
17.图3为本实用新型中试样舱的结构示意图。
18.图中：1、前舱；11、螺纹连接槽；12、冲刷入口；2、试样舱；21、支撑架；22、螺纹头；23、螺纹槽；24、支座；3、尾舱；31、螺纹连接头；32、冲刷出口；4、流体测速机构；5、流体浓度在线监测机构；6、环氧树脂块；7、试样橡胶圈；8、密封圈。
实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。为了对技术方案进行清楚、完整地描述，故选以下实施例进行说明；以下实施例为本实用新型一部分实施例；基于本技术，在没有做出创造性劳动前提下所获取的其他实施例，均属本实用新型保护的范围。
20.在以下实施例中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶/底”等方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于清楚描述本实施例，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，故不能理解为对本技术的限制。与此同时，实施例中的“第一”、“第二”仅用于区分描述目的，而不代表为指示或暗示相对重要性。
21.如图1-3所示，本实用新型所述的具体实施例为一种组合式试样冲刷试验装置，包括前舱1、试样舱2和尾舱3，其中，试样舱2呈圆柱形结构，包括中部支撑架21、首端螺纹头22和尾端螺纹槽23；支撑架21上设置有支座24，支座24两侧上设有用于测量混凝土试样的流体流速的流体测速机构4和用于监测冲刷流体浓度的流体浓度在线监测机构5，混凝土试样采用ab胶粘接在支座24上；前舱1上设置有螺纹连接槽11，尾舱3上设置有螺纹连接头31，试样舱2的螺纹头22与螺纹连接槽11对接安装，试样舱2的螺纹槽23与螺纹连接头31对接安装。
22.其中，通过流体测速机构4能够研究不同流速下流体冲刷对混凝土的影响，通过流体浓度在线监测机构5，能够有效维持冲刷流体的浓度，并能够研究不同浓度下流体冲刷对混凝土的影响。
23.为了保证冲刷试验的密封性，当需要侧面冲刷试验时，支撑座的侧面设有用以封闭混凝土试样顶面的环氧树脂块6，使得配置溶液仅冲刷混凝土的侧面；当需要顶面冲刷试验时，支撑座的顶面设有用以封闭混凝土试样侧面的试样橡胶圈7，试样橡胶圈7采用高分子材料，能够与试样的侧面自适应充分接触，不留间隙，用于混凝土顶面冲刷试验过程中封闭混凝土侧面，防止冲刷流体从试样侧面侵入，从而保证混凝土试样的准确性和可靠性。
24.而螺纹头22和螺纹槽23上对应安装有密封圈8，螺纹连接槽11和螺纹槽23上对应
安装有密封圈8，螺纹头22和螺纹槽23上可以安装密封圈8，用以封闭装置气密性。
25.本方案中的前舱1设有一流线型结构的冲刷入口12，尾舱3设有一流线型结构的冲刷出口32，冲刷流体从前舱1的冲刷入口12进入，并从尾舱3的冲刷出口32流出，冲刷入口12和冲刷出口32电连接有水泵，能够有效地将冲刷流体从前舱1的冲刷入口12经试样舱2后流出尾舱3的冲刷出口32，同时冲刷入口12和冲刷出口32的流线型结构，提高冲刷效率。
26.本方案可以根据试验需求适当增加试样舱2的数目，试样舱2的数量为一个或一个以上，从而进行一个或多个的试样冲刷试验，相邻的试样舱2之间通过螺纹头22与螺纹槽23对应螺纹连接，保证结构的密封性和稳定性。
27.作为本方案的优选，支撑架21为十字镂空结构，便于流体顺利通过。
28.本方案的装置可用于研究流体冲刷试样对试样力学性能的影响，包括以下步骤：
29.（1）试样准备：根据试验计划制作混凝土试样或者现场取样得到混凝土试样；
30.（2）试样安装：用ab胶将混凝土试样粘接在试样舱2的支座24上，根据试验需求制作一组或者多组；
31.（3）冲刷装置安装：根据试验要求依次将前舱1、试样舱2和尾舱3螺纹结构连接起来，其间缝隙用密封圈8密封；
32.（4）顶面冲刷试验：将试样橡胶圈7安装在混凝土试样外侧以密封混凝土。
33.（5）侧面冲刷试验：采用环氧树脂块6封闭混凝土试样的顶面；
34.（6）顶面及侧面冲刷试验：混能突试样不做处理；
35.（7）配置冲刷溶液：根据试验需求在水槽中配置好试验浓度的冲刷溶液；
36.（8）封闭试验装置：通过软管对水槽-外接水泵-试验装置入水口-试验装置出水口-水槽依次连接；
37.（9）开始试验：开启水泵、流体流速测量和流体浓度在线监测机构5，待流体测速机构4示数稳定读取流体流速测量装置的读数，并记录室内温度，按照试验计划对试样进行持续冲刷；
38.（10）浓度维持：试验过程中定期查看流体浓度监测数据，如发现冲刷溶液浓度下降适当补充溶质；
39.（11）试验结果：试验持续冲刷到试验计划的时间，按照试验计划取出试验装置中的混凝土试样，按照规范对混凝土试样进行物理、力学性能试验，研究流体冲刷对混凝土力学性能的影响。
40.本技术的试验装置不局限于对混凝土试样进行冲刷试验，还适用于其他材料的冲刷试验，应用范围广泛，以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：该装置包括前舱(1)、试样舱(2)和尾舱(3)，所述试样舱(2)为圆柱形结构，所述试样舱(2)包括中部的用于安装混凝土试样的支撑架(21)、首端的螺纹头(22)和尾端的螺纹槽(23)；所述支撑架(21)上设置有支座(24)，所述支座(24)两侧上还设置有用于测量混凝土试样的流体流速的流体测速机构(4)和用于监测冲刷流体浓度的流体浓度在线监测机构(5)，所述混凝土试样通过ab胶粘接在支座(24)上；所述前舱(1)上设置有螺纹连接槽(11)，所述尾舱(3)上设置有螺纹连接头(31)，所述试样舱(2)的螺纹头(22)能对应安装在螺纹连接槽(11)上，所述试样舱(2)的螺纹槽(23)能对应安装在螺纹连接头(31)上。2.根据权利要求1所述的组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：所述螺纹头(22)和螺纹槽(23)上对应安装有密封圈(8)，所述螺纹连接槽(11)和螺纹槽(23)上对应安装有密封圈(8)。3.根据权利要求1所述的组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：所述前舱(1)设有一流线型结构的冲刷入口(12)，所述尾舱(3)设有一流线型结构的冲刷出口(32)，冲刷流体从所述前舱(1)的冲刷入口(12)进入，并从尾舱(3)的冲刷出口(32)流出，所述冲刷入口(12)和冲刷出口(32)电连接有水泵。4.根据权利要求1所述的组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：所述支撑架(21)为十字镂空结构。5.根据权利要求1所述的组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：所述试样舱(2)的数量为一个或一个以上，相邻的试样舱(2)之间通过螺纹头(22)与螺纹槽(23)对应螺纹连接。6.根据权利要求1所述的组合式试样冲刷试验装置，其特征在于：当侧面冲刷试验时，所述混凝土试样顶面粘接有环氧树脂块(6)。

技术总结
本实用新型公开了一种组合式试样冲刷试验装置，试样舱包括中部的用于安装混凝土试样的支撑架、首端的螺纹头和尾端的螺纹槽；支撑架上设置有支座，支座两侧上还设置有用于测量混凝土试样的流体流速的流体测速机构和用于监测冲刷流体浓度的流体浓度在线监测机构，混凝土试样通过AB胶粘接在支座上；前舱上设置有螺纹连接槽，尾舱上设置有螺纹连接头，试样舱的螺纹头能对应安装在螺纹连接槽上，试样舱的螺纹槽能对应安装在螺纹连接头上。本方案具有结构简单、容易安装、操作方便等优点，能够准确的测量混凝土试样的流体流速，并能监测冲刷流体浓度，提高试验效率。提高试验效率。提高试验效率。


技术研发人员：黄凌辉 王文州 傅光奇 余舜丰 周涵 周瑜 戴晓威 周凯 田卿燕 张彦龙
受保护的技术使用者：广东省政府还贷高速公路管理中心
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/9/13