用于塑料模块单元性能测试的测试装置和构建方法

摘要

本发明公开了一种用于塑料模块单元性能测试的测试装置及其构建方法。该装置包括：浇筑在地面的混凝土地面；一部分包含在混凝土地面内、另一部分埋设在地下的一组混凝土基础；一组预埋在混凝土基础里的型钢立柱；多层连接型钢立柱的水平型钢连接件，水平型钢连接件和型钢立柱构成钢框架；连接在顶部水平型钢连接件上的滑轮，与滑轮配套使用的绳索和吊钩；一组与塑料模块单元外形尺寸一样的混凝土实心长方体或正方体配重块，配重块的侧面预埋有吊环；一组平面尺寸与塑料模块单元外形尺寸一样、高度是塑料模块单元高度的2倍的水箱，水箱的两侧焊接有吊装用圆环。本发明能够根据设计要求灵活、准确地调整出压在被测试的塑料模块单元上的重量。

说明书

技术领域

本发明属于雨水综合利用领域，尤其涉及一种用于塑料模块单元性能 测试的测试装置及其构建方法。

背景技术

随着雨水综合利用领域技术的进步，不断有新型的产品研发成型并投 入应用，其中以塑料模块为主体的新型储水池系列产品，与传统的混凝土 水池或砖砌水池相比，具有突出的优势，在项目中得到了广泛的应用。由 于塑料模块单元多数是长方体的结构，内部中空，使用时埋在地下，承受 着覆土的重量，其承压性能对于储水池而言是一个至关重要的质量控制指 标，为了了解其实际的承压性能，需要确定合适的测试方法。

目前常用的方法是在压力测试机上对待测试的塑料模块进行垂直加 压测试，以一定的升压速度缓慢而均匀地施加压力，直到塑料模块失稳破 坏或者严重变形后，记录下来压力数值，根据计算方法确定其能承受压力 的极限数值，为设计及应用塑料模块提供技术依据。这种测试方法无法测 试出塑料模块及类似结构的产品在长期承受压力的情况下的变形情况，具 有一定的局限性。

因为用以制造塑料模块的塑料同时具有塑性变形和蠕变两种特性，在 长期的压力作用下，应变会随时间延长而持续增加，为了量化塑料模块及 类似结构产品的持续受压而出现的长期变形情况，进而为产品的研发和改 进，以及工程设计选用提供更有针对性的依据，需要制作合适的测试装置 并确定合适的测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于塑料模块单元性能测试的测试装置及 构建方法，用来开展测试，以期量化塑料模块及类似结构产品在持续受压 时的长期变形情况，进而为产品的研发和改进，以及工程设计选用提供更 有针对性的技术依据。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种用于塑料模块单元性能测试的测试装置，包括：

浇筑在地面的混凝土地面；

一部分包含在所述混凝土地面内、另一部分埋设在地下的一组混凝土 基础；

一组预埋在所述混凝土基础里的型钢立柱；

多层连接所述型钢立柱的水平型钢连接件，所述水平型钢连接件和所 述型钢立柱构成钢框架；

连接在顶部水平型钢连接件上的滑轮，以及与所述滑轮配套使用的绳 索和吊钩；

一组与所述塑料模块单元外形尺寸一样的混凝土实心长方体或正方 体配重块，所述配重块的侧面预埋有吊环；

一组长度和宽度与所述塑料模块单元长度和宽度一样、高度是所述塑 料模块单元高度的2倍的水箱，所述水箱的两侧焊接有吊装用圆环；

其中，所述钢框架用于容纳所述塑料模块单元、所述配重块和所述水 箱，其中：

所述塑料模块单元放置在所述钢框架内、所述混凝土地面的上方；

所述配重块放置在所述塑料模块单元的上方；并且

所述水箱放置在所述配重块上方。

进一步地，所述水箱是中空无盖钢板水箱。

进一步地，本发明的测试装置还包含：对所述中空无盖钢板水箱补充 自来水的移动式软管和水源。

进一步，本发明的测试装置还包含：连接至所述钢框架和/或所述塑料 模块单元的多种测量仪器。

进一步地，所述测量仪器包括：测量塑料模块单元受压数值的压力传 感器和测量塑料模块单元受压产生变形的水准仪、标尺、游标卡尺。

一种用于上述塑料模块单元性能测试的测试装置的构建方法，包括以 下步骤：

1）在选定位置平整场地，严格夯实；

2）根据实际测试要求所需要的尺寸，开挖出一组用以浇筑混凝土基 础的长方形孔洞，将一组型钢立柱放置在所述长方形孔洞里，将型钢立柱 的位置、垂直度调整准确并临时固定好；

3）浇筑型钢立柱根部的混凝土基础；

4）浇筑混凝土地面；

5）制作模具：浇筑出一组与所述塑料模块单元外形尺寸一样的混凝 土实心长方体或正方体配重块，并在所述混凝土实心长方体或正方体配重 块的侧面预埋吊环，用以提升时用；

6）待浇筑的混凝土基础和地面的强度均达到设计要求以后，开始组 装所述混凝土地面上部的结构：在相邻两个型钢立柱之间安装多层水平型 钢连接件；在型钢立柱的顶端固定连接水平型钢连接件；

7）在顶端固定连接的水平型连接件构成的十字的交点处安装滑轮和 与所述滑轮配套的绳索以及绳索末端的吊钩；

8）用钢板焊制出一组长度和宽度与所述塑料模块单元长度和宽度一 样、高度是所述塑料模块单元高度2倍的水箱，并在所述水箱的两侧焊接 吊装用圆环。

在本发明的实施例中，步骤4）与步骤5）同时进行。

进一步地，所述水箱是中空无盖钢板水箱，并且进一步包含对所述水 箱内外进行防腐处理的步骤。

本发明的优点及有益效果：能够根据设计要求灵活而准确地调整出压 在被测试的塑料模块上面的重量，能进行长期稳定的加压测试，观测了解 其变形情况，掌握其实际性能。同时，外围的笼式型钢结构框架，主要起 到安全防护作用，在被测试的塑料模块被压变形失稳时，避免上部的水箱、 混凝土块等倾倒造成人身伤害事故。

附图说明

图1是本发明的钢框架立体布置图；

图2是本发明的钢框架布置平面图；

图3是本发明的钢框架及待测试的塑料模块单元布置平面图底层投影 图；

图4是本发明的钢框架及待测的塑料模块单元布置平面图顶层投影 图；

图5是本发明的钢框架及基础布置立面图；

图6是本发明的实施例的钢框架及一层待测的塑料模块单元等组合布 置立面图；

图7是本发明的另一实施例的钢框架及两层待测的塑料模块单元等组 合布置立面图。

附图标记说明

1   混凝土浇筑地面

2   混凝土基础

3   型钢立柱

4   水平型钢连接件

5   待测试的塑料模块单元

6   滑轮

7   混凝土实心长方体或正方体配重块

8   水箱

9   绳索

10  吊钩

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-5，本发明的用于塑料模块单元性能测试的测试装置包括： 浇筑在地面的混凝土地面1；一部分包含在混凝土地面1内、另一部分埋 设在地下的一组混凝土基础2；一组预埋在混凝土基础2里的型钢立柱3； 多层连接型钢立柱3的水平型钢连接件4，该水平型钢连接件4和型钢立 柱3构成钢框架；连接在顶部水平型钢连接件4上的滑轮6，以及与滑轮 6配套使用的绳索9和吊钩10；一组与塑料模块单元5外形尺寸一样的混 凝土实心长方体或正方体配重块7，该配重块7的侧面预埋有吊环（未示 出）；一组长度和宽度与塑料模块单元5的长度和宽度一样、高度是塑料 模块单元5高度的2倍的水箱8，水箱8的两侧焊接有吊装用圆环（未示 出）；其中，钢框架用于容纳塑料模块单元5、配重块7和水箱8，其中： 塑料模块单元5放置在钢框架内、混凝土地面1的上方；配重块7放置在 塑料模块单元5的上方；并且水箱8放置在配重块7上方。

在本发明的实施例中，水箱8可以是中空无盖钢板水箱。

为了根据设计需要为水箱8补充自来水，本发明的测试装置可以进一 步包含软管和水源，其中软管可以是移动式软管。

此外，根据实际需要，测试时还会用到测量塑料模块受压数值的压力 传感器、测量塑料模块受压产生变形的水准仪、标尺、游标卡尺等测量仪 器工具。

构建上述塑料模块单元性能测试的测试装置包括以下步骤：

首先在选定位置平整场地，严格夯实，然后开挖出一组用以浇筑混凝 土基础2的长方形孔洞，将一组型钢立柱3放置在此长方形孔洞里，调整 准确其位置、垂直度并临时固定好以后，浇筑型钢立柱3根部的混凝土基 础，然后浇筑混凝土地面1。同时，制作模具，浇筑出一组与塑料模块单 元5外形尺寸一样的混凝土实心长方体或正方体配重块7，在混凝土实心 长方体或正方体配重块7的侧面预埋吊环，用以提升时用。所有的混凝土 作业都按照规范振捣、抹平以后正确养护。待浇筑的混凝土基础2和混凝 土地面1的强度均达到设计要求以后，开始组装混凝土地面2上部的结构， 包括在相邻两个型钢立柱之间安装多层水平型钢连接件4、在型钢立柱的 顶端固定连接水平型钢连接件4。此外，在顶端固定连接的水平型连接件 构成的十字的交点处安装滑轮6和与滑轮6配套的绳索9以及绳索末端的 吊钩10。接着，用钢板焊制出一组平面尺寸与塑料模块单元5外形尺寸一 样、高度是塑料模块单元5高度2倍的中空无盖钢板水箱8，水箱8的内 外可以均做可靠的防腐处理，同样在水箱8两侧焊接吊装用圆环。

测试时，首先将待测试的塑料模块单元5放置在钢框架内部、混凝土 地面1上合适的位置，如是一层多块结构，相邻的塑料模块单元5之间使 用水平方向连接的专用配件（未示出）固定；如是多层多块结构，除了相 邻的塑料模块单元5之间使用水平方向连接的专用配件固定之外，上下相 邻两层之间还要用竖直方向连接的专用配件（未示出）固定，尽量使其与 塑料模块单元5的实际应用情况相符合。

根据待施加的压力，确定混凝土实心长方体或正方体配重块7的数量 以及中空无盖钢板水箱8内水的深度。然后，通过顶部固定的滑轮6，使 用其配套的绳索9和吊钩10将混凝土实心长方体或正方体配重块7吊起 来，放置在待测试的塑料模块单元5上方，然后将中空无盖钢板水箱8吊 起后放置在混凝土实心长方体或正方体配重块7上，最后使用移动式软管 向水箱8补充自来水，直到设计深度。

在向待测试的塑料模块单元5的上方放置配重块7以前，根据测试需 要，应用水准仪、标尺、游标卡尺等测量仪器工具测量记录待测试的塑料 模块单元的高度数值，同时安装好压力传感器等设施并且当测试重量达到 设计数值后，按照制定的测试计划定期观测记录测试数据。

如图6所示，在本发明的一个优选实施例中，待测试的塑料模块单元 5外形尺寸为长1000mm、宽500mm、高400mm，与此相适应，混凝土实 心长方体配重块尺寸也为长1000mm、宽500mm、高400mm，为素混凝 土，标号为C20，两侧各埋设有直径为10mm的圆钢弯制而成的圆环状吊 环，生产数量为40块，一组中空无盖钢板水箱8共4套，尺寸均为长 1000mm、宽500mm、高800mm，钢板厚度为8mm，中空无盖钢板水箱 8两侧焊接有直径为10mm的圆钢弯制而成的圆环状吊环，测试时，按照 上述测试步骤操作即可。

如图7所示，在本发明的另一个优选实施例中，待测试的塑料模块单 元5的外形尺寸为长800mm、宽400mm，一层高度为440mm，二层高度 为860mm，三层高度为1280mm，四层高度为1700mm，混凝土实心长方 体配重块7尺寸为长800mm、宽400mm、高440mm，为素混凝土，标号 为C20，两侧各埋设有直径为10mm的圆钢弯制而成的圆环状吊环，生产 数量为40块，一组中空无盖钢板水箱8共4套，尺寸均为长1000mm、 宽500mm、高880mm，钢板厚度为8mm，中空无盖钢板水箱8两侧焊接 有直径为10mm的圆钢弯制而成的圆环状吊环，测试时，同样按照上述测 试步骤操作即可。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本 发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或 者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。