一种荷载‑环境耦合作用的环境箱

摘要

本发明公开了一种荷载‑环境耦合作用的环境箱，包括底座、支架、荷载装置、环境箱本体、用于控制环境箱本体内温度的温度控制器以及用于控制环境箱本体内湿度的湿度控制器，环境箱本体包括水槽箱及透明罩；底座设置有两条导轨，两条导轨之间设置有承压台，水槽箱的底部设置有与所述导轨相配合的凹形轮，透明罩设置于水槽箱的顶部开口处，待测试件位于水槽箱内，支架的下端固定于底座上，荷载装置的上端连接于支架的上端，荷载装置中的轮子位于待测试件上，水槽箱内装有盐溶液，该环境箱能够模拟温度、湿度、盐腐蚀、车轮荷载耦合的环境。

说明书

技术领域

本发明属于材料荷载-环境耦合作用模拟与性能测试技术领域，涉及一种荷载-环境耦合作用的环境箱。

背景技术

混凝土路面的破坏往往不是由单一因素引起的，而是受到了多种因素共同作用。目前，用于水泥混凝土和沥青混凝土性能研究的实验仪器考虑因素比较单一，不符合路面混凝土的实际工作情况。路面混凝土在实际工作过程中，往往是同时受到了温度、湿度、盐腐蚀、路表动水及车轮荷载等多种组合的物理场的同时作用，因此需要开发出一种环境箱，能够模拟温度、湿度、盐腐蚀、车轮荷载耦合的环境，以实现对水泥混凝土性能的综合检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种荷载-环境耦合作用的环境箱，该环境箱能够模拟温度、湿度、盐腐蚀、车轮荷载耦合的环境。

为达到上述目的，本发明所述的荷载-环境耦合作用的环境箱包括底座、支架、荷载装置、环境箱本体、用于控制环境箱本体内温度的温度控制器以及用于控制环境箱本体内湿度的湿度控制器，环境箱本体包括水槽箱及透明罩；

底座设置有两条导轨，两条导轨之间设置有承压台，水槽箱的底部设置有与所述导轨相配合的凹形轮，透明罩设置于水槽箱的顶部开口处，待测试件位于水槽箱内，支架的下端固定于底座上，荷载装置的上端连接于支架的上端，荷载装置中的轮子位于待测试件上，水槽箱内装有盐溶液。

所述水槽箱内设置有H形支承杆及若干隔离板，H形支承杆位于水槽箱的底部，各隔离板从前到后依次平行分布，相邻两个隔离板的端部通过活动顶板相连接，各隔离板位于H形支承杆上，且待测试件位于两个相邻隔离板之间，其中，钢盖板覆盖于剩余相邻隔离板之间，且钢盖板的上表面与待测试件的上表面齐平，荷载装置中的轮子位于钢盖板及待测试件上。

水槽箱的底部开设有排水口。

荷载装置包括伸缩杆、轮子及驱动装置，轮子固定于伸缩杆的下端，透明罩的顶部开设有长条形通孔，支架的上部设滑槽，伸缩杆的上端穿过所述长条形通孔与驱动装置的下端相连接，驱动装置的上端内嵌于支架上端的滑槽内。

长条形通孔内设置有防水布。

还包括螺栓，水槽箱的侧面开设有螺栓孔，螺栓穿过所述螺栓孔与活动顶板的侧面相接触将活动顶板与水槽箱相固定。

透明罩与水槽箱之间设置有密封防水软胶条。

隔离板的数目为四个。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的荷载-环境耦合作用的环境箱在具体操作时，通过温度控制器控制环境箱本体内的温度，通过湿度控制器控制环境箱本体内的湿度，通过盐溶液模拟待测试件受到的盐腐蚀；通过凹形轮在导轨上移动，使水槽箱内的待测试件对准轮子，再通过伸缩杆控制轮子对待测试件施加的荷载大小，同时通过驱动装置驱动轮子在待测试件上进行反复碾压，从而实现模拟出温度、湿度、盐腐蚀、车轮荷载耦合的环境，以实现对待测试件性能的检测，结构简单，操作方便。另外，需要说明的是，两条导轨之间设置有承压台，通过承压台承受轮子对水槽箱施加的压力，避免对凹形轮及导轨的破坏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明中环境箱本体的结构示意图；

图4为本发明中凹形轮12的结构示意图。

其中，1为第一固定件、2为第二固定件、3为隔离板、4为水槽箱、5为密封防水软胶条、6为温度控制器、7为防水布、8为湿度控制器、9为透明罩、10为螺栓、11为活动顶板、12为凹形轮、13为伸缩杆、14为支架、15为待测试件、16为导轨、17为排水口、18为H形支承杆、19为钢盖板、20为底座、21为承压台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1、图2、图3及图4，本发明所述的荷载-环境耦合作用的环境箱包括底座20、支架14、荷载装置、环境箱本体、用于控制环境箱本体内温度的温度控制器6以及用于控制环境箱本体内湿度的湿度控制器8，环境箱本体包括水槽箱4及透明罩9；底座20设置有两条导轨16，两条导轨16之间设置有承压台21，水槽箱4的底部设置有与所述导轨16相配合的凹形轮12，透明罩9设置于水槽箱4的顶部开口处，待测试件15位于水槽箱4内，支架14的下端固定于底座20上，荷载装置的上端连接于支架14的上端，荷载装置中的轮子位于待测试件15上，水槽箱4内装有盐溶液。

所述水槽箱4内设置有H形支承杆18及若干隔离板3，H形支承杆18位于水槽箱4的底部，各隔离板3从前到后依次平行分布，相邻两个隔离板3的端部通过活动顶板11相连接，各隔离板3位于H形支承杆18上，且待测试件15位于两个相邻隔离板3之间，其中，钢盖板19覆盖于剩余相邻隔离板3之间，且钢盖板19的上表面与待测试件15的上表面齐平，荷载装置中的轮子位于钢盖板19及待测试件15上。

水槽箱4的底部开设有排水口17；荷载装置包括伸缩杆13、轮子及驱动装置，轮子固定于伸缩杆13的下端，透明罩9的顶部开设有长条形通孔，支架14的上部设滑槽，伸缩杆13的上端穿过所述长条形通孔与驱动装置的下端相连接，驱动装置的上端内嵌于支架14上端的滑槽内；长条形通孔内设置有防水布7；本发明还包括螺栓10，水槽箱4的侧面开设有螺栓孔，螺栓10穿过所述螺栓孔与活动顶板11的侧面相接触将活动顶板11与水槽箱4相固定；透明罩9与水槽箱4之间设置有密封防水软胶条5；隔离板3的数目为四个。

通过温度控制器6及湿度控制器8控制环境箱本体内部的温度及湿度，所述环境箱本体内可以盛装一定液面高度的盐溶液，所述盐溶液模拟现场路面混凝土所受到的盐溶液腐蚀环境，通过活动顶板11及隔离板3固定待测试件15，以模拟待测试件15在现场受到的不同物理边界组合条件；通过将待测试件15放置于H形支承杆18上，用于模拟待测试件15所受到的拉弯作用。

驱动装置在滑轨上移动，从而使伸缩杆13在长条形通孔内往复运动，同时通过防水布7实现对长条形通孔的密封。

活动顶板11的尺寸为100×600×2mm或100×400×2mm，隔离板3两端有缺口套在活动顶板11上，钢盖板19的尺寸为100×400×2mm。活动顶板11及隔离板3将水槽箱4进行模块划分，并对待测试件15的位置进行固定，使轮子荷载正好施加在待测试件15的中间部位，能有效模拟出待测试件15受到的弯拉作用，同时避免不同待测试件15之间的相互影响作用。

同时待测试件15位于两个相邻隔离板3之间，其中，钢盖板19覆盖于剩余相邻隔离板3之间，且钢盖板19的上表面与待测试件15的上表面齐平，荷载装置中的轮子位于所述钢盖板19及待测试件15上，从而使轮子可以在钢盖板19与待测试件15上进行往复加载运动，使得水槽箱4承受轮子荷载时，水槽箱4与承压台21相接触，通过承压台承接轮子对水槽箱4的荷载。

另外，凹形铁轮为X型结构，使得凹形铁轮与导轨16能够相互咬合，进而使水槽箱4能够平稳移动；本发明还包括第一固定件1及第二固定件2，当确定好水槽箱4位置时，则通过第一固定件1及第二固定件2将水槽箱4固定于底座20上。