一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机的制作方法

1.本发明属于混凝土测试技术领域，具体是指一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机。


背景技术：

2.混凝土微裂缝（缝宽0~100μm）是由于混凝土结构由于内外因素的作用而产生的物理结构变化，对混凝土结构的力学性能和耐久性能具有极大的影响，在医院建设时，针对辐射性较高的设备，需单独设置建造防辐射房间，在建造和使用防辐射房间的过程中需严格控制微裂缝产生及发展，现有技术多采用防辐射涂层对防辐射房间混凝土结构进行防辐射处理，而防辐射涂层附着在混凝土表面，在混凝土产生变形或产生微裂缝后，将影响防辐射涂层的完整性。
3.现有技术中，缺少针对混凝土原材料配比和混凝土受力特点对微裂缝影响的研究，同时，现有技术缺少对辐射穿透防辐射混凝土微裂缝能力的研究，在对医用防辐射房间混凝土进行微裂缝演化研究时，需要对混凝土进行微裂缝制造和保存，采用拉伸试验能够快速使混凝土产生裂缝，但拉伸试验极易使混凝土断裂，如何人为制造微裂缝并对微裂缝的生成进行分析成为了一大难题。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机，针对如何制造混凝土微裂缝并对微裂缝的生成进行分析的技术问题，设置了应变硬化改性搅拌机构，借助纤维材料的桥接能力对混凝土材料进行改性，使混凝土材料具备多缝开裂的应变硬化特性，从而使微裂缝能够稳定形成，为了分析混凝土原材料配比对混凝土抗裂性能和防辐射性能的影响，设置了多缝开裂拉伸造缝波透试验台和结构模型动静承载试验台，通过拉伸造缝试验实现了对混凝土抗裂性能的分析改进，动静载荷试验通过反向运动阻尼有效降低了动载试验对设备和外界的干扰，实现了对防辐射混凝土结构的承载和变形分析，从而进一步优化材料性能。
5.本发明采取的技术方案如下：本方案提供了一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机，包括多缝开裂拉伸造缝波透试验台、应变硬化改性搅拌机构和结构模型动静承载试验台，应变硬化改性搅拌机构设于多缝开裂拉伸造缝波透试验台内部底壁，结构模型动静承载试验台固定设于多缝开裂拉伸造缝波透试验台侧壁；多缝开裂拉伸造缝波透试验台包括微缝拉伸造缝装置、电磁波仿辐射试验装置和控制承载台，微缝拉伸造缝装置设于控制承载台内壁，电磁波仿辐射试验装置设于控制承载台侧壁，电磁波仿辐射试验装置设于微缝拉伸造缝装置两侧，应变硬化改性搅拌机构包括纤维负压分散添加装置、气流防粘结搅拌筒和升降搅拌装置，气流防粘结搅拌筒转动设于控制承载台内部底壁，升降搅拌装置设于控制承载台内部，纤维负压分散添加装置设于控制承载台侧壁和升降搅拌装置下壁，纤维负压分散添加装置设于气流防粘结搅拌筒上方，结构模型动静承载试验台包括阻
尼减震隔离动载试验装置和静载加压装置，阻尼减震隔离动载试验装置设于控制承载台侧壁，静载加压装置设于阻尼减震隔离动载试验装置内部上壁。
6.优选地，气流防粘结搅拌筒外侧壁固定设有防粘结气泵和环状气管，防粘结气泵和环状气管中部贯通连接，气流防粘结搅拌筒侧壁下边缘环状阵列贯穿设有防粘结气孔，防粘结气孔分别与环状气管侧壁贯通连接，防粘结气孔内壁设有扩展进气管和排气管，扩展进气管贯穿设于气流防粘结搅拌筒外侧壁，排气管贯穿设于气流防粘结搅拌筒内侧壁，扩展进气管和排气管贯通连接，扩展进气管内部设有自封闭弹簧和自封闭球，自封闭弹簧两端分别与扩展进气管内壁和自封闭球侧壁固定连接；气流防粘结搅拌筒用于容纳搅拌混凝土材料，现有混凝土搅拌方式主要分为强制式和自落式，而普遍使用的强制搅拌方式存在搅拌盲区，在材料试验研究阶段，单次搅拌量较少，易使混凝土材料粘结到搅拌仓底壁边角处，从而使搅拌失效，需要人工不断辅助拨动，浪费大量人工，本方案中的气流防粘结搅拌筒能够有效解决上述问题。
7.进一步地，升降搅拌装置包括第一电推杆、第一电机、联动盘和搅拌器，第一电推杆固定设于控制承载台内壁，第一电推杆设于气流防粘结搅拌筒上方，第一电机固定设于第一电推杆下端，联动盘同轴固定设于第一电机输出端，搅拌器对称转动设于联动盘下壁，第一电推杆下端固定设有联动空心齿轮，联动空心齿轮和联动盘同轴设置，搅拌器上端同轴固定设有搅拌齿轮，搅拌齿轮分别与联动空心齿轮啮合；升降搅拌装置通过设置对称分布的搅拌器使搅拌更加充分，避免单边搅拌导致材料聚团的可能，极大地提高了搅拌效率。
8.作为本方案的进一步优选，纤维负压分散添加装置包括纤维放置槽、传送风机、转动过渡中空盘、第二电机和分散管，纤维放置槽固定设于控制承载台侧壁，传送风机固定设于第一电推杆端部侧壁，传送风机和纤维放置槽通过管道贯通连接，转动过渡中空盘固定设于联动空心齿轮下壁，转动过渡中空盘转动卡接套设于联动盘上壁，传送风机和转动过渡中空盘上壁通过管道贯通连接，第二电机和分散管分别固定设于联动盘下壁，联动盘下壁对称贯穿设有纤维排放口，纤维排放口设于转动过渡中空盘内部，纤维排放口下端分别和分散管上壁贯通连接，分散管内侧壁转动设有双向传送绞龙杆，双向传送绞龙杆和第二电机输出端同轴固定连接，分散管下壁贯穿设有条形出料口；常规混凝土属于脆性材料，在荷载作用下产生裂缝后，裂缝迅速扩展成为宏观裂缝甚至导致混凝土断裂，且仅有单一或少数裂缝，属于明显的应变软化材料，即混凝土在变形后承载能力显著降低，无法对微裂缝进行测试研究，为了对医院防辐射房间混凝土进行微裂缝制造及测试，需要对混凝土进行改性，而在混凝土中掺入纤维尤其是高分子合成纤维能够显著提高混凝土的延伸率和变形能力，因此，在本方案中，通过设置纤维负压分散添加装置对混凝土材料进行改性。
9.优选地，控制承载台侧壁自下而上依次贯穿设有改性搅拌腔和造缝测试腔，应变硬化改性搅拌机构设于改性搅拌腔内部，控制承载台侧壁对称转动设有防辐射屏蔽门，防辐射屏蔽门设于造缝测试腔外部，防辐射屏蔽门靠近造缝测试腔内部的侧壁固定设有摄像头，控制承载台侧壁固定设有控制板，控制承载台侧壁固定设有显示屏。
10.作为本方案的进一步优选，微缝拉伸造缝装置设于造缝测试腔内部，微缝拉伸造缝装置包括上夹持缸和下夹持缸，上夹持缸固定设于造缝测试腔上壁，下夹持缸滑动设于造缝测试腔底壁，上夹持缸和下夹持缸相对设置，上夹持缸下壁对称滑动设有上夹持块，上夹持块和上夹持缸传动连接，上夹持缸上壁固定设有拉力传感器，下夹持缸上壁对称滑动
设有下夹持块，下夹持块和下夹持缸传动连接，上夹持块相互靠近的侧壁和下夹持块相互靠近的侧壁分别设有磨砂面，上夹持缸和下夹持缸分别与控制板电性连接，拉力传感器和显示屏电性连接。
11.作为本方案的进一步优选，电磁波仿辐射试验装置包括电磁波发射器、电磁波接收器、仿辐射定位c型杆和第二电推杆，第二电推杆固定设于造缝测试腔侧壁，仿辐射定位c型杆固定设于第二电推杆输出端，电磁波发射器和电磁波接收器分别固定设于仿辐射定位c型杆内部相向的侧壁，电磁波接收器和显示屏电性连接。
12.进一步地，阻尼减震隔离动载试验装置包括载荷试验基座、磁浮运动阻尼平台、振动平台和万向固定平台，载荷试验基座固定设于控制承载台侧壁，磁浮运动阻尼平台滑动设于载荷试验基座上壁，振动平台滑动设于磁浮运动阻尼平台上壁，万向固定平台转动设于振动平台上壁，载荷试验基座上壁对称固定设有磁浮导轨，磁浮导轨上壁、下壁和侧壁分别固定设有固定电磁条，磁浮运动阻尼平台下壁对称设有磁浮卡槽，磁浮导轨设于磁浮卡槽内部，磁浮卡槽内壁分别固定设有磁浮电磁条，磁浮运动阻尼平台上壁固定设有第三电机，第三电机输出端同轴固定设有振动盘，振动盘上壁边缘转动设有振动联动轮，振动平台侧壁固定设有振动联动杆，振动联动杆下壁贯穿设有振动条形孔，振动联动轮设于振动条形孔内，振动平台上壁固定设有第四电机，第四电机输出端同轴固定设有水平旋转齿轮，万向固定平台圆周侧壁环状等间距阵列设有水平旋转轮齿，水平旋转齿轮和水平旋转轮齿啮合，万向固定平台上壁滑动设有定位环框，万向固定平台上壁固定设有第五电机，第五电机输出端同轴固定设有纵向旋转齿轮，定位环框圆周外壁环状等间距阵列设有纵向旋转轮齿，纵向旋转齿轮和纵向旋转轮齿啮合。
13.作为本方案的进一步优选，静载加压装置包括液压杆和限位电推杆，液压杆对称固定设于定位环框内壁，限位电推杆对称固定设于定位环框内壁，液压杆和限位电推杆交叉设置，液压杆端部固定设有摩擦限位板。
14.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）应变硬化改性搅拌机构通过在混凝土中掺入纤维材料的方式改变了混凝土的应变性能，使改性后的混凝土具有应变硬化性能，从而使混凝土材料具备稳定生成微裂缝的可能，在不改变混凝土初裂强度的条件下，通过试验调整配比，实现了对混凝土抗裂能力的改进；（2）多缝开裂拉伸造缝波透试验台通过同步进行的拉伸试验和电磁波穿透试验实现了对混凝土初裂强度的测试比选，从而实现混凝土配比调整，同时，在试验过程中产生大量微裂缝，通过电磁波实时测试微裂缝对混凝土防辐射能力的影响；（3）气流防粘结搅拌筒通过环向气流对搅拌盲区的混凝土材料进行鼓吹，有效防止混凝土材料粘结到搅拌区域底壁边角处；（4）升降搅拌装置通过设置对称分布的搅拌器使搅拌更加充分，避免单边搅拌导致材料聚团的可能，极大地提高了搅拌效率；（5）纤维负压分散添加装置通过负压吸取的加料方式使纤维放置槽附近形成负压气流场，显著降低了纤维随风飞扬并被研究人员吸入的可能；（6）双向传送绞龙杆对纤维进行分散，并通过跟随联通盘转动的分散管将纤维掺入混凝土中，有效提高了纤维掺入过程的分散性，避免了纤维聚团的可能；
（7）磁浮运动阻尼平台通过磁浮效应和反向运动阻尼将振动平台产生的振动作用抵消，使振动试验对设备和外界造成的干扰较低，有效降低了试验产生的噪音和振动，并且提高了设备的耐久性；（8）万向固定平台通过设置水平和纵向的旋转将振动平台的单向往复运动转化为对结构模型不同方向的振动加载，使设备能够对结构模型进行全方位全方向测试。
附图说明
15.图1为本发明提出的一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机的结构示意图；图2为本发明提出的气流防粘结搅拌筒的结构示意图；图3为本发明提出的防粘结气孔的侧视剖视图；图4为本发明提出的升降搅拌装置的结构示意图；图5为本发明提出的纤维负压分散添加装置的结构示意图；图6为本发明提出的联动盘部分的剖视结构图；图7为本发明提出的控制承载台的结构示意图；图8为本发明提出的微缝拉伸造缝装置的结构示意图；图9为本发明提出的电磁波仿辐射试验装置的结构示意图；图10为本发明提出的阻尼减震隔离动载试验装置的结构示意图；图11为图10中a部分的局部放大图；图12为本发明提出的定位环框和静载加压装置的结构示意图；图13为应变硬化材料拉伸应力应变曲线；图14为纤维改性混凝土拉伸后表面的多缝开裂特征图。
16.其中，1、多缝开裂拉伸造缝波透试验台，11、微缝拉伸造缝装置，111、上夹持缸，1110、上夹持块，1111、拉力传感器，112、下夹持缸，1120、下夹持块，1121、磨砂面，12、电磁波仿辐射试验装置，121、电磁波发射器，122、电磁波接收器，123、仿辐射定位c型杆，124、第二电推杆，13、控制承载台，131、改性搅拌腔，132、造缝测试腔，1320、防辐射屏蔽门，1321、摄像头，133、控制板，134、显示屏，2、应变硬化改性搅拌机构，21、纤维负压分散添加装置，211、纤维放置槽，212、传送风机，213、转动过渡中空盘，214、第二电机，215、分散管，2150、双向传送绞龙杆，2151、条形出料口，22、气流防粘结搅拌筒，221、防粘结气泵，222、环状气管，223、防粘结气孔，2230、扩展进气管，2231、排气管，2232、自封闭弹簧，2233、自封闭球，23、升降搅拌装置，231、第一电推杆，2310、联动空心齿轮，232、第一电机，233、联动盘，2330、纤维排放口，234、搅拌器，2340、搅拌齿轮，3、结构模型动静承载试验台，31、阻尼减震隔离动载试验装置，311、载荷试验基座，3110、磁浮导轨，3111、固定电磁条，312、磁浮运动阻尼平台，3120、磁浮卡槽，3121、磁浮电磁条，3122、第三电机，3123、振动盘，3124、振动联动轮，313、振动平台，3130、振动联动杆，3131、振动条形孔，3132、第四电机，3133、水平旋转齿轮，314、万向固定平台，3140、水平旋转轮齿，3141、定位环框，3142、第五电机，3143、纵向旋转齿轮，3144、纵向旋转轮齿，32、静载加压装置，321、液压杆，3210、摩擦限位板，322、限位电推杆。
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实
施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，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发明的限制。
20.实施例：请参阅图1，一种医用防辐射混凝土改性造微裂缝模拟试验机，包括多缝开裂拉伸造缝波透试验台1、应变硬化改性搅拌机构2和结构模型动静承载试验台3，应变硬化改性搅拌机构2设于多缝开裂拉伸造缝波透试验台1内部底壁，结构模型动静承载试验台3固定设于多缝开裂拉伸造缝波透试验台1侧壁；多缝开裂拉伸造缝波透试验台1包括微缝拉伸造缝装置11、电磁波仿辐射试验装置12和控制承载台13，微缝拉伸造缝装置11设于控制承载台13内壁，电磁波仿辐射试验装置12设于控制承载台13侧壁，电磁波仿辐射试验装置12设于微缝拉伸造缝装置11两侧，应变硬化改性搅拌机构2包括纤维负压分散添加装置21、气流防粘结搅拌筒22和升降搅拌装置23，气流防粘结搅拌筒22转动设于控制承载台13内部底壁，升降搅拌装置23设于控制承载台13内部，纤维负压分散添加装置21设于控制承载台13侧壁和升降搅拌装置23下壁，纤维负压分散添加装置21设于气流防粘结搅拌筒22上方，结构模型动静承载试验台3包括阻尼减震隔离动载试验装置31和静载加压装置32，阻尼减震隔离动载试验装置31设于控制承载台13侧壁，静载加压装置32设于阻尼减震隔离动载试验装置31内部上壁。
21.如图2、图3所示，气流防粘结搅拌筒22外侧壁固定设有防粘结气泵221和环状气管222，防粘结气泵221和环状气管222中部贯通连接，气流防粘结搅拌筒22侧壁下边缘环状阵列贯穿设有防粘结气孔223，防粘结气孔223分别与环状气管222侧壁贯通连接，防粘结气孔223内壁设有扩展进气管2230和排气管2231，扩展进气管2230贯穿设于气流防粘结搅拌筒22外侧壁，排气管2231贯穿设于气流防粘结搅拌筒22内侧壁，扩展进气管2230和排气管2231贯通连接，扩展进气管2230内部设有自封闭弹簧2232和自封闭球2233，自封闭弹簧2232两端分别与扩展进气管2230内壁和自封闭球2233侧壁固定连接。
22.如图4所示，升降搅拌装置23包括第一电推杆231、第一电机232、联动盘233和搅拌器234，第一电推杆231固定设于控制承载台13内壁，第一电推杆231设于气流防粘结搅拌筒22上方，第一电机232固定设于第一电推杆231下端，联动盘233同轴固定设于第一电机232输出端，搅拌器234对称转动设于联动盘233下壁，第一电推杆231下端固定设有联动空心齿轮2310，联动空心齿轮2310和联动盘233同轴设置，搅拌器234上端同轴固定设有搅拌齿轮2340，搅拌齿轮2340分别与联动空心齿轮2310啮合。
23.如图5、图6所示，纤维负压分散添加装置21包括纤维放置槽211、传送风机212、转动过渡中空盘213、第二电机214和分散管215，纤维放置槽211固定设于控制承载台13侧壁，
传送风机212固定设于第一电推杆231端部侧壁，传送风机212和纤维放置槽211通过管道贯通连接，转动过渡中空盘213固定设于联动空心齿轮2310下壁，转动过渡中空盘213转动卡接套设于联动盘233上壁，传送风机212和转动过渡中空盘213上壁通过管道贯通连接，第二电机214和分散管215分别固定设于联动盘233下壁，联动盘233下壁对称贯穿设有纤维排放口2330，纤维排放口2330设于转动过渡中空盘213内部，纤维排放口2330下端分别和分散管215上壁贯通连接，分散管215内侧壁转动设有双向传送绞龙杆2150，双向传送绞龙杆2150和第二电机214输出端同轴固定连接，分散管215下壁贯穿设有条形出料口2151。
24.如图7所示，控制承载台13侧壁自下而上依次贯穿设有改性搅拌腔131和造缝测试腔132，应变硬化改性搅拌机构2设于改性搅拌腔131内部，控制承载台13侧壁对称转动设有防辐射屏蔽门1320，防辐射屏蔽门1320设于造缝测试腔132外部，防辐射屏蔽门1320靠近造缝测试腔132内部的侧壁固定设有摄像头1321，控制承载台13侧壁固定设有控制板133，控制承载台13侧壁固定设有显示屏134。
25.如图8所示，微缝拉伸造缝装置11设于造缝测试腔132内部，微缝拉伸造缝装置11包括上夹持缸111和下夹持缸112，上夹持缸111固定设于造缝测试腔132上壁，下夹持缸112滑动设于造缝测试腔132底壁，上夹持缸111和下夹持缸112相对设置，上夹持缸111下壁对称滑动设有上夹持块1110，上夹持块1110和上夹持缸111传动连接，上夹持缸111上壁固定设有拉力传感器1111，下夹持缸112上壁对称滑动设有下夹持块1120，下夹持块1120和下夹持缸112传动连接，上夹持块1110相互靠近的侧壁和下夹持块1120相互靠近的侧壁分别设有磨砂面1121，上夹持缸111和下夹持缸112分别与控制板133电性连接，拉力传感器1111和显示屏134电性连接。
26.常规混凝土属于脆性材料，在荷载作用下产生裂缝后，裂缝迅速扩展成为宏观裂缝甚至导致混凝土断裂，且仅有单一或少数裂缝，具有明显的应变软化特性，即混凝土在变形后承载能力显著降低，无法对微裂缝进行测试研究，为了对医院防辐射房间混凝土进行微裂缝制造及测试，需要对混凝土进行改性，而在混凝土中掺入纤维尤其是高分子合成纤维能够显著提高混凝土的延伸率和变形能力，因此，在本方案中，通过设置纤维负压分散添加装置21对混凝土材料进行改性，纤维材料优选聚乙烯醇纤维，掺入纤维后，纤维在混凝土中混乱分散，纤维和混凝土基质体之间具有粘结力，从而使纤维具有桥接能力，在混凝土基质体产生断裂后，纤维在裂缝处承担桥梁作用，从而使混凝土在产生裂缝后能够继续承受载荷，混凝土材料满足断裂强度准则，即：σ
fc
≤σ0式中，σ
fc
表示基质体产生新裂缝的开裂强度，σ0表示纤维的最大桥接能力，混凝土基质体初裂强度不受纤维影响，即混凝土开始产生裂缝时承受的荷载不变，在满足强度准则的条件下，掺纤维的混凝土在拉伸过程中呈现出微裂缝不断增多的多缝开裂状态，且在拉伸过程中，材料呈现出应变硬化的特性，图13表示应变硬化材料承受拉伸应力时的应力应变曲线，其中，应力应变曲线每一次波动均代表一条新的裂缝出现，图14所示即为混凝土拉伸试验后的表面状态，且产生的裂缝宽度绝大部分为0~100μm之间，具有明显的微裂缝特征。
27.如图9所示，电磁波仿辐射试验装置12包括电磁波发射器121、电磁波接收器122、仿辐射定位c型杆123和第二电推杆124，第二电推杆124固定设于造缝测试腔132侧壁，仿辐
射定位c型杆123固定设于第二电推杆124输出端，电磁波发射器121和电磁波接收器122分别固定设于仿辐射定位c型杆123内部相向的侧壁，电磁波接收器122和显示屏134电性连接；由于高分子合成材料对电磁波屏蔽能力较弱，且纤维掺量占比较小，微裂缝处的纤维对电磁波穿透测试效果的影响忽略不计。
28.如图10、图11所示，阻尼减震隔离动载试验装置31包括载荷试验基座311、磁浮运动阻尼平台312、振动平台313和万向固定平台314，载荷试验基座311固定设于控制承载台13侧壁，磁浮运动阻尼平台312滑动设于载荷试验基座311上壁，振动平台313滑动设于磁浮运动阻尼平台312上壁，万向固定平台314转动设于振动平台313上壁，载荷试验基座311上壁对称固定设有磁浮导轨3110，磁浮导轨3110上壁、下壁和侧壁分别固定设有固定电磁条3111，磁浮运动阻尼平台312下壁对称设有磁浮卡槽3120，磁浮导轨3110设于磁浮卡槽3120内部，磁浮卡槽3120内壁分别固定设有磁浮电磁条3121，磁浮运动阻尼平台312上壁固定设有第三电机3122，第三电机3122输出端同轴固定设有振动盘3123，振动盘3123上壁边缘转动设有振动联动轮3124，振动平台313侧壁固定设有振动联动杆3130，振动联动杆3130下壁贯穿设有振动条形孔3131，振动联动轮3124设于振动条形孔3131内，振动平台313上壁固定设有第四电机3132，第四电机3132输出端同轴固定设有水平旋转齿轮3133，万向固定平台314圆周侧壁环状等间距阵列设有水平旋转轮齿3140，水平旋转齿轮3133和水平旋转轮齿3140啮合，万向固定平台314上壁滑动设有定位环框3141，万向固定平台314上壁固定设有第五电机3142，第五电机3142输出端同轴固定设有纵向旋转齿轮3143，定位环框3141圆周外壁环状等间距阵列设有纵向旋转轮齿3144，纵向旋转齿轮3143和纵向旋转轮齿3144啮合。
29.如图12所示，静载加压装置32包括液压杆321和限位电推杆322，液压杆321对称固定设于定位环框3141内壁，限位电推杆322对称固定设于定位环框3141内壁，液压杆321和限位电推杆322交叉设置，液压杆321端部固定设有摩擦限位板3210。
30.本实施例使用流程为：（1）混凝土材料制备：对混凝土进行改性；（2）拉伸造缝试验：测试混凝土初裂强度，从而调整混凝土配比，同时制备微裂缝；（3）电磁波仿辐射试验：模拟测试辐射穿透混凝土和微裂缝的能力；（4）动静载荷试验：测试结构模型在动静载荷下的承载能力。
31.本实施例的具体实施方式为：试验人员根据配合比制备不同配比的防辐射混凝土，称取各原材料并将其置入气流防粘结搅拌筒22内部，同时，称取纤维并置入纤维放置槽211内，升降搅拌装置23对原材料进行搅拌，第一电推杆231运行并伸长，从而时搅拌器234逐渐进入气流防粘结搅拌筒22，第一电机232驱动联动盘233转动，从而带动搅拌器234转动，搅拌器234在转动过程中，带动搅拌齿轮2340围绕联动空心齿轮2310转动，因搅拌齿轮2340分别与联动空心齿轮2310啮合，联动空心齿轮2310无法转动，因此，搅拌齿轮2340在围绕联动空心齿轮2310转动的同时产生自转，升降搅拌装置23通过设置对称分布的搅拌器234使搅拌更加充分，避免单边搅拌导致材料聚团的可能，现有混凝土搅拌方式主要分为强制式和自落式，而普遍使用的强制搅拌方式存在搅拌盲区，在材料试验研究阶段，单次搅拌量较少，易使混凝土材料粘结到搅拌仓底壁边角处，从而使搅拌失效，需要人工不断辅助拨动，浪费大量人工，本方案中的气流防粘结搅拌筒22能够有效解决上述问题，在混凝土搅拌
过程中，自封闭球2233在自封闭弹簧2232的作用下紧贴扩展进气管2230内壁，从而使防粘结气孔223两端处于分隔状态，当气流防粘结搅拌筒22内部的混凝土将排气管2231下端封堵时，排气管2231内部处于密闭状态，混凝土在排气管2231内部气压作用下无法继续进入排气管2231，当防粘结气泵221运行时，防粘结气泵221带动气流经环状气管222进入防粘结气孔223，并使扩展进气管2230内部气压增大，自封闭球2233在气压作用下产生松动，从而使气体从自封闭球2233和扩展进气管2230内壁之间流入排气管2231，并分别流入气流防粘结搅拌筒22内部，排气管2231排出的气流分别指向气流防粘结搅拌筒22内部底壁中央，气流防粘结搅拌筒22内壁粘结混凝土时，排气管2231排出的气流能够自动将混凝土吹动并脱离防粘结搅拌筒内壁，传送风机212运行时，纤维放置槽211下部产生负压和气体流动，纤维放置槽211内部的纤维在气压和气流作用下沿管道进入转动过渡中空盘213，并经纤维排放口2330排至分散管215内部，第二电机214驱动双向传送绞龙杆2150转动，双向传送绞龙杆2150带动纤维沿分散管215内部移动并逐渐分散开，最终，纤维经条形出料口2151排出分散管215，掉落至气流防粘结搅拌筒22内部的混凝土材料中，并随搅拌器234的搅拌作用和混凝土原材料混合，纤维负压分散添加装置21通过负压吸取的加料方式使纤维放置槽211附近形成负压气流场，显著降低了纤维随风飞扬并被研究人员吸入的可能，通过双向传送绞龙杆2150对纤维进行分散，并通过跟随联通盘转动的分散管215将纤维掺入混凝土中，有效提高了纤维掺入过程的分散性，避免了纤维聚团的可能，搅拌完成的混凝土经入模浇筑并养护后形成拉伸试块和结构模型。
32.对拉伸试样进行测试时，将试块放置在上夹持块1110之间的空隙，通过控制板133调整上夹持块1110互相靠近，并将试块夹持紧固，然后通过控制板133控制下夹持缸112上升，直至试块下端进入下夹持块1120之间后停止上升，此时，控制下夹持块1120相互靠近并实现对试块下端的夹持紧固，试块夹持完成后，试验人员控制第二电推杆124伸长，仿辐射定位c型杆123跟随运动，当电磁波发射器121和电磁波接收器122分别位于拉伸试块两侧时，第二电推杆124停止运行，试验人员关闭防辐射屏蔽门1320，并开始进行拉伸造缝试验和电磁波仿辐射试验，下夹持缸112按照位移控制方式对试块加载，在此过程中，电磁波发射器121不断发射电磁波信号，电磁波穿过试块后被电磁波接收器捕获，当拉伸试验不断进行时，试块开始产生微裂缝，试验人员通过试块的初裂强度判断不同配比的混凝土材料断裂强度，从而对混凝土材料配合比进行调整，以使混凝土材料在医院防辐射房间应用时具有更加优异的抗裂性能，试验人员通过电磁波接收器122接收的电磁波变化情况评价微裂缝对混凝土防辐射性能的影响。
33.进行动静载荷试验时，试验人员将结构模型试块放置在摩擦限位板3210之间，控制液压杆321和限位电推杆322伸长，从而实现对结构模型试块的可靠夹持固定，第三电机3122运行，驱动振动盘3123转动，从而使振动联动轮3124跟随运动，振动联动轮3124通过振动条形孔3131带动振动联动杆3130往复运动，从而使振动平台313和磁浮运动阻尼平台312之间产生相对往复运动，振动平台313带动万向固定平台314往复运动，从而使定位环框3141、液压杆321、限位电推杆322和结构模型试块往复运动，实现对结构模型的动载测试，在此过程中，磁浮运动阻尼平台312受到振动平台313的作用力而与振动平台313保持反向往复运动，磁浮运动阻尼平台312将振动平台313和万向固定平台314往复运动产生的振动作用进行平衡，从而使载荷试验基座311承受的振动作用力值较低，磁浮运动阻尼平台312
通过磁浮效应和反向运动阻尼使振动试验产生的振动作用较弱，有效降低了试验产生的噪音和振动，并且提高了设备的耐久性，当需要对结构模型试块进行不同方向的动载试验时，第四电机3132运行并驱动水平旋转齿轮3133转动，水平旋转齿轮3133通过水平旋转轮齿3140带动万向固定平台314转动，从而带动结构模型试块水平向转向，第五电机3142运行并驱动纵向旋转齿轮3143转动，纵向旋转齿轮3143通过纵向旋转轮齿3144带动定位环框3141转动，从而带动结构模型试块产生纵向转动，实现对结构模型试块振动方向的调整。
34.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
36.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。