1.本发明属于高聚物注浆材料测试技术领域，具体涉及一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法。
背景技术：2.随着交通基础设施的大量建设，我国进入到建-养-修并举的时代，交通基础设施的维修加固要求更短的养护时间和更优良的力学性能。高聚物注浆材料反应时间短且可控、可注性强、强度高、耐久性好。可实现快速的无损修复，在交通基础设施的维修加固领域广泛应用。
3.我国幅员辽阔，交通基础设施处在不同的环境温度中，并且在交通基础设施运维过程中，往往承受循环压缩荷载或循环拉伸的作用，高聚物注浆材料对周期荷载的响应比较复杂，高聚物注浆材料是非线性的粘弹性材料，导热性较差，力学性能对温度特别敏感，并且疲劳过程的放热特性，会对原始的环境温度产生一定的影响，尤其是在冻土环境下，影响更加显著。且当前高聚物注浆材料疲劳放热升温行为未知，环境温度对高聚物注浆材料的疲劳放热升温影响规律未知。因此，有必要对高聚物注浆材料在不同温度下的疲劳放热升温特性进行研究。
4.目前，科研人员对此研究较少，在疲劳过程中，高聚物注浆材料内部和外表面存在较大温度差，并且随着测试试件的尺寸变化，温度差异更加显著。因此，如何提供一种操作简单、模拟效果好的试验方法是目前科研人员亟待解决的问题。
技术实现要素：5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法。
6.本发明的一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法的技术方案是：
7.一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，测试中用到的装置包括恒温装置以及电液伺服疲劳试验机；
8.所述恒温装置包括恒温箱，所述恒温箱上设有用于与所述电液伺服疲劳试验机固定的固定结构，所述恒温箱的上下侧面设有同轴布置、供所述电液伺服疲劳试验机的动力轴穿入的穿孔，所述恒温箱内设有红外温度传感器，所述恒温装置外侧设有无纸记录仪，所述红外传感器与所述无纸记录仪电连接，所述测试方法包括以下步骤：
9.将高聚物注浆浇筑进不同形状和尺寸的模具内，制成不同形状和尺寸的高聚物注浆材料待测试件，浇筑过程中，在浇筑模具中心位置放置探针温度传感器，使探针温度传感器预埋在高聚物注浆材料待测试件中；
10.通过固定结构将恒温装置固定在电液伺服疲劳试验机上，使电液伺服疲劳试验机的动力轴通过穿孔穿入至恒温箱内；
11.将高聚物注浆材料待测试件安装在电液伺服疲劳试验机上，将探针传感器与无纸
记录仪电连接，打开恒温装置，设定不同的环境温度，打开无纸记录仪，当无纸记录仪显示温度与环境温度一致时，启动电液伺服疲劳试验机，根据试验要求设定疲劳试验参数，进行拉伸或压缩疲劳性能试验，记录时间-应力-应变数据；同时记录待测试件中心和外表面温度变化，采集时间-温度数据。
12.作为对上述技术方案的进一步优化，制作高聚物注浆材料待测试件时，通过高聚物注浆材料注浆机，将不同质量的双组份聚氨酯注浆材料，按照1:1的比例均匀混合注入模具内，浇筑不同密度的高聚物注浆材料，将固化后的高聚物注浆材料在机床上切割成多个高聚物注浆材料待测试件。
13.作为对上述技术方案的进一步优化，通过夹具将高聚物注浆材料待测试件的上下两端安装在所述电液伺服疲劳试验机的动力轴上，保证高聚物待测试件不发生倾斜。
14.作为对上述技术方案的进一步优化，测试过程中，通过恒温装置分别模拟的环境温度包括-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃。
15.作为对上述技术方案的进一步优化，所述电液伺服疲劳试验机的试验参数为：频率为10hz；波形为正弦半波，应力比为0.1；应力水平为0.9、0.8、0.7、 0.6。
16.作为对上述技术方案的进一步优化，所述固定结构包括分别设置在所述恒温箱上侧面的上侧面固定孔以及设置在所述恒温箱下侧面的下侧面固定孔，所述恒温箱上具有插装所述红外传感器的红外传感器插孔。
17.本发明提供了一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，相比于现有技术，其有益效果在于：
18.本发明通过采用恒温装置与电液伺服疲劳试验机联合使用，模拟一定环境温度条件下对高聚物注浆材料待测试件循环压缩和循环拉伸疲劳性能测试，采集高聚物注浆材料放热升温特性。探针温度传感器能够对高聚物注浆材料待测试件内部中心温度进行实时检测，红外传感器能够对高聚物注浆材料待测试件外表面的温度变化进行实时监测。测试过程中，模拟不同环境温度，采用不同尺寸、形状的高聚物注浆材料待测试件。根据测试结果能够分析出，不同环境温度下相同高聚物注浆材料待测试件疲劳升温特性，相同环境温度下不同高聚物注浆材料待测试件疲劳升温特性。为研究在不同环境温度下，高聚物注浆材料的疲劳放热升温特性演化过程提供了参考。本发明中使用的恒温装置结构简单，使用方便，控制精度高，可靠性好。本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法自动化程度高，克服了传统试验方法无法模拟环境温度和无法监测疲劳过程中待测试件放热升温行为以及待测试件内部和表面温度同时监测的难题。
附图说明
19.图1是本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法中恒温装置的结构示意图；
20.图2是本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法中被压缩后的高聚物注浆材料待测试件的结构示意图；
21.图3是本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法中被拉伸后的高聚物注浆材料待测试件的结构示意图；
22.图4是本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法的流程图；
[0023][0024]
图中：1、恒温箱；2、上侧面固定孔；3、下侧面固定孔；4、穿孔；5、红外传感器插孔；6、红外传感器；7、无纸记录仪；8、高聚物注浆材料待测试件； 9、探针温度传感器。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
[0026]
本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法的具体实施例，如图1 至图4所示，测试中用到的装置包括恒温装置以及电液伺服疲劳试验机。
[0027]
其中，恒温装置包括恒温箱1，恒温箱1上设有用于与电液伺服疲劳试验机固定的固定结构，恒温箱1的上下侧面设有同轴布置、供电液伺服疲劳试验机的动力轴穿入的穿孔4，恒温箱1内设有红外温度传感器，恒温装置外侧设有无纸记录仪7，红外传感器6与无纸记录仪7电连接，无纸记录仪7可连续记录红外温度传感器采集的数据。优选的，固定结构包括分别设置在恒温箱1上侧面的上侧面固定孔2以及设置在恒温箱1下侧面的下侧面固定孔3，恒温箱1上具有插装红外传感器6的红外传感器插孔5。恒温箱1通过上侧面固定孔2和下侧面固定孔3安装在电液伺服疲劳试验机上时，电液伺服疲劳试验机的动力轴通过穿孔4穿入至恒温箱1内。为了提高恒温箱1的保温效果，使用密封胶粘接动力轴与穿孔4之间的空隙。优选的，红外温度传感器穿孔4的中轴线与高聚物注浆材料待测试件8中心在同一轴线，红外温度传感器探测角度范围覆盖待测试件整个表面，红外温度传感器可连续测量照射表面的温度。
[0028]
本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法包括以下步骤：
[0029]
(1)将高聚物注浆浇筑进不同形状和尺寸的模具内，制成不同形状和尺寸的高聚物注浆材料待测试件8，浇筑过程中，在浇筑模具中心位置放置探针温度传感器9，使探针温度传感器9预埋在高聚物注浆材料待测试件8中；
[0030]
(2)通过固定结构将恒温装置固定在电液伺服疲劳试验机上，使电液伺服疲劳试验机的动力轴通过穿孔4穿入至恒温箱1内；
[0031]
(3)将高聚物注浆材料待测试件8安装在电液伺服疲劳试验机上，将探针传感器与无纸记录仪7电连接，打开恒温装置，设定不同的环境温度，打开无纸记录仪7，当无纸记录仪7显示温度与环境温度一致时，启动电液伺服疲劳试验机，根据试验要求设定疲劳试验参数，进行拉伸或压缩疲劳性能试验，记录时间-应力-应变数据；同时记录待测试件中心和外表面温度变化，采集时间-温度数据。
[0032]
本实施例中，通过小型高聚物注浆材料注浆机，将不同质量的双组份聚氨酯注浆材料，按照1:1的比例均匀混合注入通过特定的模具(内径d40mm,高 h250mm)浇筑不同密度(0.2g/cm3、0.3g/cm3、0.4g/cm3、0.5g/cm3)高聚物注浆材料，在精密机床上切割成3个d40*h80mm的高聚物注浆材料试件。同时，将探针温度传感器9(测温范围：
±
800℃，精度
±
1％)预埋在高聚物注浆材料压缩试件中，保证探针温度传感器9(测温范围：
±
800℃，精度
±
1％)置于高聚物注浆材料试件中心位置。在浇筑过程中保证将探针传感器(测温范围：
±ꢀ
800℃，精度
±
1％)探头浇筑在高聚物注浆材料试件中心位置。
[0033]
本实施例中，通过夹具将高聚物注浆材料待测试件8的上下两端安装在电液伺服疲劳试验机的动力轴上，保证高聚物待测试件不发生倾斜。
[0034]
本实施例中，测试过程中，通过恒温装置分别模拟的环境温度包括-30℃、
ꢀ‑
20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃。电液伺服疲劳试验机的试验参数为：频率为10hz；波形为正弦半波，应力比为0.1；应力水平为0.9、0.8、0.7、0.6。
[0035]
本发明通过采用恒温装置与电液伺服疲劳试验机联合使用，模拟一定环境温度条件下对高聚物注浆材料待测试件8循环压缩和循环拉伸疲劳性能测试，采集高聚物注浆材料放热升温特性。探针温度传感器9能够对高聚物注浆材料待测试件8内部中心温度进行实时检测，红外传感器6能够对高聚物注浆材料待测试件8外表面的温度变化进行实时监测。测试过程中，模拟不同环境温度，采用不同尺寸、形状的高聚物注浆材料待测试件8。根据测试结果能够分析出，不同环境温度下相同高聚物注浆材料待测试件8疲劳升温特性，相同环境温度下不同高聚物注浆材料待测试件8疲劳升温特性。为研究在不同环境温度下，高聚物注浆材料的疲劳放热升温特性演化过程提供了参考。本发明中使用的恒温装置结构简单，使用方便，控制精度高，可靠性好。本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法自动化程度高，克服了传统试验方法无法模拟环境温度和无法监测疲劳过程中待测试件放热升温行为以及待测试件内部和表面温度同时监测的难题。
[0036]
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，测试中用到的装置包括恒温装置以及电液伺服疲劳试验机；所述恒温装置包括恒温箱，所述恒温箱上设有用于与所述电液伺服疲劳试验机固定的固定结构，所述恒温箱的上下侧面设有同轴布置、供所述电液伺服疲劳试验机的动力轴穿入的穿孔，所述恒温箱内设有红外温度传感器，所述恒温装置外侧设有无纸记录仪，所述红外传感器与所述无纸记录仪电连接，所述测试方法包括以下步骤：将高聚物注浆浇筑进不同形状和尺寸的模具内，制成不同形状和尺寸的高聚物注浆材料待测试件，浇筑过程中，在浇筑模具中心位置放置探针温度传感器，使探针温度传感器预埋在高聚物注浆材料待测试件中；通过固定结构将恒温装置固定在电液伺服疲劳试验机上，使电液伺服疲劳试验机的动力轴通过穿孔穿入至恒温箱内；将高聚物注浆材料待测试件安装在电液伺服疲劳试验机上，将探针传感器与无纸记录仪电连接，打开恒温装置，设定不同的环境温度，打开无纸记录仪，当无纸记录仪显示温度与环境温度一致时，启动电液伺服疲劳试验机，根据试验要求设定疲劳试验参数，进行拉伸或压缩疲劳性能试验，记录时间-应力-应变数据；同时记录待测试件中心和外表面温度变化，采集时间-温度数据。2.根据权利要求2所述的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，制作高聚物注浆材料待测试件时，通过高聚物注浆材料注浆机，将不同质量的双组份聚氨酯注浆材料，按照1:1的比例均匀混合注入模具内，浇筑不同密度的高聚物注浆材料，将固化后的高聚物注浆材料在机床上切割成多个高聚物注浆材料待测试件。3.根据权利要求3所述的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，通过夹具将高聚物注浆材料待测试件的上下两端安装在所述电液伺服疲劳试验机的动力轴上，保证高聚物待测试件不发生倾斜。4.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，测试过程中，通过恒温装置分别模拟的环境温度包括-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃。5.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，所述电液伺服疲劳试验机的试验参数为：频率为10hz；波形为正弦半波，应力比为0.1；应力水平为0.9、0.8、0.7、0.6。6.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法，其特征在于，所述固定结构包括分别设置在所述恒温箱上侧面的上侧面固定孔以及设置在所述恒温箱下侧面的下侧面固定孔，所述恒温箱上具有插装所述红外传感器的红外传感器插孔。
技术总结本发明涉及一种高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法。该高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法测试方法包括以下步骤：制作高聚物注浆材料待测试件，通过固定结构将恒温装置固定在电液伺服疲劳试验机上，将高聚物注浆材料待测试件安装在电液伺服疲劳试验机上，将探针传感器与无纸记录仪电连接，打开恒温装置，设定不同的环境温度，进行拉伸或压缩疲劳性能试验，记录时间-应力-应变数据；同时记录待测试件中心和外表面温度变化，采集时间-温度数据。本发明的高聚物注浆材料疲劳温升特性的测试方法自动化程度高，克服了传统试验方法无法模拟环境温度和无法监测疲劳过程中待测试件放热升温行为以及待测试件内部和表面温度同时监测的难题。时监测的难题。时监测的难题。
技术研发人员：张超 潘旺 方宏远 张娟 夏洋洋 秦曾妮 王翠霞 赵鹏
受保护的技术使用者：中交第一公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/7/5
