(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211069064.8 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 华北水利水电大 学 地址 450045 河南省郑州市金 水区北环路 36号 (72)发明人 侯荣彬　崔庆喆　石艳柯　吴晗晗　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 向离山 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验 装置及使用方法 (57)摘要 本发明公开一种基于刚性压力机的混凝土 多环境蠕变试验装置， 包括试样加载系统、 伺服 稳压系统、 环境模拟系统、 动态应力应变采集系 统和备用蓄电系统， 环境模拟系统包括空气处理 部和化学溶液处理部， 空气处理部与和化学溶液 处理部分别与试样加载系统连通， 试样加载系统 放置在刚性压力机上； 伺服稳压系统分别与动态 应力应变采集系统和备用蓄电系统电性连接， 伺 服稳压系统连通试样加载系统； 动态应力应变采 集系统与备用蓄电系统电性连接。 本发明可拆 卸、 安装便利， 可灵活搬运， 不仅可以实现混凝土 标准试样在多场景下的应力 ‑化学耦合蠕变试验 和长期干湿循环条件下的蠕变试验， 而且可对废 水进行无害处理， 极具环保价 值。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115420611 A 2022.12.02 CN 115420611 A 1.一种基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 包括试样加载系 统、 伺服稳压系统、 环境模拟系统、 动态应力应 变采集系统(1)和备用蓄电系统(2)； 所述环境模拟系统包括分别与 所述备用蓄电系统(2)电性连接的空气处理部和化学溶 液处理部， 所述空气处理部的出 口与所述试样加载系统连通； 所述化学溶液处理部的两个 端口分别与所述试样加载系统的两个端口连通， 所述试样加载系统放置在刚性压力机(3) 上； 所述伺服稳压系统分别与所述动态应力应变采集系统(1)和所述备用蓄电系统(2)电 性连接， 所述伺服稳压系统连通所述试样加载系统； 所述动态应力应 变采集系统(1)与所述备用蓄电系统(2)电性连接 。 2.根据权利要求1所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述伺服稳压系统包括液压泵(9)， 所述液压泵(9)电性连接有伺服控制器(8)， 所述液压泵 (9)的油路开关(38)与所述试样加载系统连通； 所述试样加载系统上安装有压力传感器 (7)， 所述压力传感器(7)和所述伺服控制器(8)分别与所述动态应力应变采集系统(1)电性 连接。 3.根据权利要求2所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述空气处理部包括空气压缩器(28)， 所述空气压缩器(28)上安装有气流控制器(29)， 所 述空气压缩器(28)通过气管(5)与所述试样加载系统连通， 所述气流控制器(29)与所述备 用蓄电系统(2)电性连接 。 4.根据权利要求3所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述化学溶液 处理部包括试验 溶液储罐(33)， 所述试验 溶液储罐(33)连通有化学溶液浓度 测量器(31)、 化学溶液浓度稳定器(32)和化学溶液回收处理器(34)， 所述试验溶液储罐 (33)的两个端口分别连通有出液泵(26)和回流泵(27)， 所述出液泵(26)和所述回流泵(27) 分别通过防腐 蚀软管(6)与所述试样加载系统连通； 与所述回流泵(27)连通的所述防腐蚀 软管(6)连通有三 通阀(30)， 所述试验溶 液储罐(3 3)与所述备用蓄电系统(2)电性连接 。 5.根据权利要求4所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述试样加载系统包括安装部， 所述安装部上方安装有试验部， 所述试验部上方设置有密 封部； 所述安装部的进出口分别连通所述油路开关(38)， 所述压力传感器(7)安装在所述安 装部的进口； 所述试验部连通所述空气压缩器(28)、 所述出 液泵(26)和所述回流泵(27)。 6.根据权利要求5所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述安装部包括放置在所述刚性压力机(3)上的液压柱(12)， 所述液压柱(12)上开设有进 油口(23)和出油口(24)， 所述进油口(23)和所述出油口(24)分别 通过高压油管(4)与所述 油路开关(38)连通； 所述压力传感器(7)安装在所述出油口(24)上； 所述液压柱(12)上固接 有伸缩柱(25)， 所述伸缩柱(25)顶端可拆卸连接有下底座(11)， 所述下底座(11)上安装有 所述试验部 。 7.根据权利要求6所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述试验部包括安装在所述下底 座(11)上的试验箱(13)， 所述试验箱(13)的空腔用于放置 标准试样(35)， 所述标准试样(35)的外壁两侧分别抵接有分体式上隔板(14)和分体式下隔 板(15)， 所述分体式上隔板(14)和所述分体式下隔板(15)上下对应设置， 所述分体式上隔 板(14)和所述分体式下隔板(15)分别与所述试验箱(13)内壁固接； 所述试验箱(13)外侧自权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420611 A 2上而下依次开设有进气口(19)、 进液口(20)、 出液口(21)， 所述出液口(21)连通所述三通阀 (30)， 所述进液口(20)通过所述防腐蚀软管(6)与所述出液泵(26)连通， 所述进气口(19)通 过所述气管(5)连通所述空气压缩器(28)。 8.根据权利要求7所述的基于刚性压力 机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于： 所述密封部包括安装在所述试验箱(13)上的环形橡胶盖(16)， 所述环形橡胶盖(16)可拆卸 连接有上压头(10)， 所述上压头(10)与环形橡胶盖(16)密封连接， 所述上压头(10)伸入所 述试验箱(13)的部分 分别与所述标准试样(3 5)和所述分体式上隔板(14)抵 接。 9.一种基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置的使用方法， 基于权利要求1 ‑8 任意一项所述的基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置， 其特征在于包括以下步 骤： S1、 将标准试样(35)放置在 试样加载系统上， 在标准试样(35)上粘贴应变片， 在应变片 表面涂抹防腐蚀胶， 之后完成试样加载系统的组装， 将其 放置在刚性压力机(3)上； S2、 完成试样加载系统、 伺服稳压系统、 环境模拟系统、 动态应力应变采集系统(1)和备 用蓄电系统(2)之 间的连接， 并启动环境模拟系统、 伺服稳压系统、 动态应力应变采集系统， 做好试验前期准备和检查工作； S3、 按照试验方案预定的环境指标， 设定环境模拟系统各项参数， 之后开始运转并观 察， 直至各项指标 稳定； S4、 启动刚性压力机(3)， 在刚性压力机(3)上设定加载速率和目标压力后对试样进行 加载， 待加载压力达预定蠕变 应力水平时停止加载保持恒压； S5、 在伺服稳压系统上设定好稳定压力， 打开油路开关(38)， 伺服稳压系统开始工作， 待压力稳定后， 关闭刚性压力机(3)， 只用伺服稳压系统来维持恒定加载压力； S6、 若进行下一级荷载的蠕变试验， 只 需重复S4、 S5步骤， 进行不同荷载水平下的蠕变 试验直至试样破坏， 至此完成试验； S7、 蠕变试验完成后， 停止环境模拟， 利用化学溶液处理部将实验用化学溶液进行无害 化处理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420611 A 3