阅读说明：本技术 一种适用于钢桥面铺装的uhpc性能试验装置及试验方法 (UHPC performance test device and test method suitable for steel bridge deck pavement ) 是由 梁国烯 吴定略 许海 易浩 于海鹏 李志堂 李红杰 于 2021-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及超高性能混凝土试验技术领域,公开了一种适用于钢桥面铺装的UHPC性能试验装置,其包括底座、试验槽以及支撑部,试验槽设于底座的顶部,试验槽的第一端与底座的第一端铰接,试验槽具有浇筑腔,浇筑腔的腔口朝上,支撑部的底部与底座的第二端活动连接,支撑部的顶部与试验槽的第二端活动连接,以使试验槽的底面与底座的顶面之间保持预定角度。基于上述结构,可实现模拟该预定纵横坡度的桥面结构,以一定的时间间隔连续测量试验槽自其第二端至其第一端的浇筑层厚度,即浇筑层自高侧至低侧的厚度,通过高低两侧的厚度偏差评价该超高性能混凝土的流动性和工程适用性,从而判定该超高性混凝土能否保持满足设计要求。(The invention relates to the technical field of ultra-high performance concrete tests, and discloses a UHPC performance test device suitable for steel bridge deck pavement. Based on the structure, the simulation of the bridge deck structure with the preset longitudinal and transverse gradients can be realized, the thickness of a pouring layer from the second end to the first end of the test tank is continuously measured at certain time intervals, namely the thickness of the pouring layer from the high side to the low side, and the fluidity and the engineering applicability of the ultrahigh-performance concrete are evaluated through the thickness deviation of the high side and the low side, so that whether the ultrahigh-performance concrete can meet the design requirement is judged.)

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种适用于钢桥面铺装的UHPC性能试验装置，其包括底座1、试验槽2以及支撑部3，试验槽2设于底座1的顶部，试验槽2的第一端与底座1的第一端铰接，试验槽2具有浇筑腔21，浇筑腔21的腔口朝上，支撑部3的底部与底座1的第二端活动连接，支撑部3的顶部与试验槽2的第二端活动连接，以使试验槽2的底面与底座1的顶面之间保持预定角度。

基于上述结构，在浇筑腔21内浇筑一定体积和厚度的超高性能混凝土，根据所要模拟的具有预定坡度的桥面结构，将试验槽2绕其第一端转动至与底座1形成相对应的预定角度，并通过支撑部3支撑试验槽2的第二端，以保持在该预定角度，从而实现模拟该预定纵横坡度的桥面结构，此时以一定的时间间隔连续测量试验槽2自其第二端至其第一端的浇筑层厚度，即浇筑层自高侧至低侧的厚度，通过高低两侧的厚度偏差来评价该超高性能混凝土的流动性和工程适用性，从而判定该超高性混凝土能否保持满足设计要求，也即，与常见的测试超高性能混凝土的剪切强度的试验方式不同，本UHPC性能试验装置可通过模拟具有预定坡度的桥面结构，针对性地从厚度偏差角度出发对UHPC性能进行评价，从而建立UHPC性能试验方法，其试验结果可量化，且可较为直观方便地观察出进行试验的超高性能混凝土是否适用于该预定坡度的桥面结构。

可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，支撑部3为万能脚杯，万向脚杯包括底托31、设于底托31上的活动球头32、设于活动球头32上的螺杆33以及套设于螺杆33上的螺母34，底托31设于底座1上，试验槽2的第二端具有连接孔22，试验槽2通过连接孔22 可移动地套设于螺杆33上，螺母34与试验槽2的底部相抵接，以使试验槽2的底面与底座1的顶面之间保持预定角度。基于此，由于螺母34与试验槽2的底部相抵接，因此可将试验槽2的第二端承托在螺杆33上的不同位置，从而实现试验槽2的底面与底座1的顶面之间保持预定角度；其次，通过调整螺母34在螺杆33上的位置，可精准地调整试验槽2的底面与底座1的顶面之间的角度；另外，由于活动球头32的灵活性较高，支撑部3为万向脚杯时试验人员可较为方便快捷地调整试验槽2的角度，不会影响试验槽2的转动。

当然，支撑部3也可以为伸缩杆、翻转件或摇臂等可实现支撑试验槽2翻转并与底座1保持预定角度的其他装置，例如设置电机以驱动翻转件翻转等设置形式。

具体地，如图1和图3所示，在本实施例中，支撑部3设为两个，也即，万向脚杯设为两个，两个支撑部3沿底座1的宽度方向排列，连接孔22与支撑部3数量相等且一一对应，连接孔22设于浇筑腔21 外。基于此，两个支撑部3一方面可对试验槽2起到稳定的支撑作用；另一方面，通过调整两个螺杆33上的螺母34位置，可改变试验槽2 第二端的高度以模拟预定纵横坡度的桥面结构，也即，本UHPC性能试验装置可模拟预定纵横坡度的桥面结构，其模拟程度更贴近实际的铺装应用场合。另外，由于连接孔22设于浇筑腔21外，具体地，连接孔22位于试验槽2的侧壁24外侧的试验槽2的底壁上，也即，支撑部3与试验槽2的连接处位于浇筑腔21外，因此浇筑时试验槽2的侧壁24起到了围挡阻拦的作用，防止超高性能混凝土与支撑部3接触，影响试验槽2的转动。

可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，本UHPC性能试验装置还包括第一水准泡23，第一水准泡23设于试验槽2上，并沿试验槽2的宽度方向延伸。如此，通过观察第一水准泡23可对试验槽2的第二端进行调平，具体地，通过调整螺母34的位置并观察第一水准泡23，从而实现试验槽2的调平。

可选地，如图2所示，考虑到针对铺设有钢栓钉及密集钢筋网、接触面更为光滑的钢结构桥面上的铺装应用场合更需要对超高性能混凝土的性能进行评价，在本实施例中，浇筑腔21的底壁具有多个安装孔211，安装孔211可供钢结构模型4插入，从而使得钢结构模型4稳固安装在浇筑腔21内。基于此，可将铺设有不同间距的钢栓钉以及不同密集度钢筋网的钢结构模型4插入安装孔211并安装在浇筑腔21内，并向浇筑腔21浇筑一定体积的超高性能混凝土，从而通过测量厚度观察超高性能混凝土的流动性，以评价超高性能混凝土在铺设有不同钢栓钉以及不同密集钢筋网的钢结构桥面中的工程适用性，也即，本 UHPC性能试验装置可进一步形成贴近实际应用场合的模拟环境，从而使得试验结果更准确。

优选地，本UHPC试验装置还包括钢结构模型4，钢结构模型4 的底部具有与安装孔211相对应的定位部41，定位部41插入安装孔 211内，以连接钢结构模型4和试验槽2。基于此，钢结构模型可根据实际工程结构进行制作和更换，以进一步贴合具体应用场景，使得模拟环境更贴合实际。

进一步地，定位部41的长度与安装孔211的深度相匹配，使得钢结构模型4的底面与浇筑腔21的底壁相贴合。基于此，可便于UHPC 的浇筑，并进一步形成贴近实际浇筑后的钢结构桥面的模拟环境。

可选地，如图1和图2所示，为了便于对浇筑层进行观察和测量，在本实施例中，试验槽2的部分或全部侧壁24由透明材料制成。当然，试验槽2的底壁也可由透明材料制成。如此，可方便地对浇筑层进行观察和测量，提高测量的精准度。

可选地，如图1所示，在本实施例中，底座1包括底板11、第二水准泡12、第三水准泡13以及多个调节支座14，支撑部3设于底板 11的第二端顶面，试验槽2铰接于底板11的第一端顶面，第二水准泡 12设于底板11的顶面，并沿底板11的长度方向延伸，第三水准器设于底板11的顶面，并沿底板11的宽度方向延伸，多个调节支座14均匀分布于底板11的底部。基于此，通过调整调节支座14的高度的同时观察第二水准泡12和第三水准泡13，可对底板11进行调平，使得底板11始终保持在水平面上，从而使得试验的结果更为准确。

可选地，如图1所示，考虑到桥的坡度一般设计在0％～6％的范围内，在本实施例中，预定角度为0°～35°。如此，试验槽2可覆盖模拟所有常见预定坡度的钢桥面。

本发明实施例还提供了一种UHPC工作性能的试验方法，其包括如下步骤：

S1、将钢结构模型4通过定位部41插入安装孔211内；

S2、将预定体积的超高性能混凝土浇筑于所述试验槽2的浇筑腔 21内，具体地，按照预定厚度计算超高性能混凝土用量并进行拌和，可在此基础上增加1～2L材料以补偿拌和损失量，拌合后将超高性能混凝土浇筑于浇筑腔21内，以形成混凝土铺装层；

S3、调节螺母34套设于螺杆33上的高度，以使所述试验槽2的底面与所述底座1的顶面之间保持预定角度，从而模拟具有预定坡度的铺设钢栓钉及密集钢筋网的钢桥面结构；

S4、获取所述试验槽2的第一端及其第二端的混凝土铺装层厚度值，计算二者的偏差值，具体地，每间隔预定时长重复测量试验槽2 第一端的混凝土铺装层厚度值，也即低侧的厚度值，以及测量试验槽2 第二端的混凝土铺装层厚度值，也即高侧的厚度值，每次测量均至少取两个数值并计算其平均值，通过高侧厚度平均值和低侧厚度平均值得到高低侧的偏差值，待连续得到五个相同的偏差值时，测得最终的实际偏差值，将实际偏差值与实际项目中对超高性能混凝土铺装层厚度的允许偏差值相比较，若在允许偏差值范围内，则试验的超高性能混凝土适用于该实际项目的铺装，若实际偏差值超出允许偏差值范围，则可得知此次试验的超高性能混凝土对于该实际项目的工程适用性较差，流动性过大。

可选地，在本实施例中，在S1步骤前，还包括如下步骤：

S01、改变调节支座14的高度，以使底板11保持水平，具体地，改变调节支座14的高度并观察第二水准泡12和第三水准泡13，以使底板11保持水平，从而使得本UHPC性能试验装置在斜面和凹凸面上均可使用，可靠性更高；

S02、调节螺母34套设于螺杆33上的高度并观察第一水准泡23，以使试验槽2保持水平。基于此，通过试验前的调平可使得试验更为标准化，试验结果更准确。

由于本试验方法及所使用的UHPC性能试验装置是通过高低侧厚度的偏差值来评价UHPC的流动性和工程适用性，因此更为直观且更为简便，操作难度较低，不仅可通过安装钢结构模型真实模拟实际项目中满铺钢栓钉及密集钢筋网片的钢桥面结构，还通过应用万向脚杯实现模拟钢桥面的纵向坡度和横向坡度，从而使得模拟的结果更贴近实际应用场景，进而使得试验结果较为准确。

综上，本发明实施例提供了一种适用于钢桥面铺装的UHPC性能试验装置，其主要由底座1、试验槽2以及支撑部3构成，试验槽2 设于底座1的顶部，试验槽2的第一端与底座1的第一端铰接，试验槽2具有浇筑腔21，浇筑腔21的腔口朝上，支撑部3的底部与底座1 的第二端活动连接，支撑部3的顶部与试验槽2的第二端活动连接，以使试验槽2的底面与底座1的顶面之间保持预定角度。与现有技术相比，该UHPC性能试验装置具有可模拟不同坡度桥面、可模拟钢结构桥面、可测试UHPC流动性和黏性等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。