蒸压加气混凝土（AAC）板材结构试验机
蒸压加气混凝土（AAC）板材结构试验机 - ToronAAC™ 30
ToronAAC™ 30 是一款专为民用和工业建筑中使用的蒸压加气混凝土 (AAC) 板材、楼板和过梁而设计的结构性能试验台。该设备可对尺寸最大为 6,000 毫米长、600 毫米宽、75 至 275 毫米厚的全尺寸 AAC 板材进行四点弯曲试验，通过伺服控制的滚珠丝杠和同步带传动装置施加高达 30 kN 的集中荷载。该系统可测定板材的抗弯承载力、开裂荷载、极限荷载、跨中挠度和荷载-挠度曲线，以验证蒸压加气混凝土板材是否满足适用产品和设计标准的结构性能要求。
基于神经元自适应PID算法的三闭环（力、变形和位移）数字伺服控制系统，可实现稳定、连续的加载，并具备多级力保持功能。操作人员可在测试过程中的任意时刻选择恒速力加载、恒速位移加载、力保持或位移保持模式，且无需中断数据流。下支座上的两个高精度载荷传感器在测试前对试件进行称重，无需将试件运送至单独的称重设备。位于试件下方的变形测量装置以0.01 mm的分辨率记录跨中挠度。
试验台框架由刚性底座、带电动跨距调节功能的下部支撑平台（跨距范围1,700至5,900毫米）以及C形加载梁组成。沿下部支撑框架安装的四根轨道引导支撑滚轮到达正确的跨距位置。下部支撑提供一个滚轮（支点）和一个铰链，以满足试验标准要求的简支边界条件。上部加载跨距可通过悬挂梁系统在900至3,000毫米范围内调节。整机采用380伏三相交流电，总功率为1.3千瓦，试验平台距地面500毫米。
蒸压加气混凝土（AAC）板材结构试验机 - ToronAAC™ 30 应用
ToronAAC™ 30 支持对制造商、第三方实验室和建筑检查机构进行高压釜加气混凝土产品的结构性能测试。
- AAC墙板和楼板认证：在产品发布用于建筑施工之前，根据EN 12602和ASTM C1694标准，验证加筋和未加筋AAC墙板和楼板的抗弯能力、开裂荷载和挠度极限。
- AAC 过梁试验：对钢筋加气混凝土过梁施加四点弯曲荷载，以确认跨度、钢筋布置和混凝土密度符合设计要求。
- 生产部门 Quality Control：对每个生产批次的加气混凝土板进行常规抽样测试，将开裂荷载和极限荷载与制造商声明的值和产品认证范围进行比较。
- 第三方认证和型式认可：为认可的测试实验室配备标准化的伺服控制弯曲装置，用于根据建筑产品法规 (CPR) 和 CE 标志管理的 AAC 产品认证计划。
- 研究与开发：允许 AAC 制造商和大学研究小组通过在受控加载条件下测试全尺寸面板来评估新的混合料设计、增强配置、纤维添加和养护制度。
- 建筑检查和鉴定测试：对从现有结构中提取的面板进行测试，以评估火灾、潮湿损坏或长期使用荷载后的剩余结构能力。
- 预制混凝土板对比：可调节跨度和荷载几何形状，适用于非加气混凝土预制板、轻质混凝土板和夹芯板，以进行结构对比研究。
标准
ToronAAC™ 30 符合以下国际标准中关于蒸压加气混凝土产品和建筑板材测试的结构测试要求。
- EN 12602 - 蒸压加气混凝土预制钢筋构件（结构性能、抗弯强度和挠度要求）
- ASTM C1693 - 蒸压加气混凝土 (AAC) 标准规范（材料性能和分类）
- ASTM C1694 - 钢筋蒸压加气混凝土 (AAC) 构件标准规范（尺寸公差、钢筋和结构验证）
- ASTM E575 - 建筑结构、构件、连接件和组件结构试验数据报告标准规范
- EN 1351 - 蒸压加气混凝土抗弯强度的测定
- EN 772-6 - 砌体单元试验方法，第 6 部分：骨料混凝土砌体单元弯曲抗拉强度的测定
- ACI 523.5R - 蒸压加气混凝土板使用指南
蒸压加气混凝土（AAC）板材结构试验机 - ToronAAC™ 30 主要特点
ToronAAC™ 30 将全尺寸面板容纳、伺服控制加载和集成试样称重功能结合在一个专用的 AAC 结构测试平台上。
- 全尺寸面板适用性：测试长度达 6,000 毫米、宽度达 600 毫米、厚度达 75 至 275 毫米的 AAC 面板，涵盖标准 AAC 墙体、地板和屋顶面板尺寸的全部范围。
- 伺服控制滚珠丝杠加载：由伺服电机和同步齿形带驱动的高精度滚珠丝杠可实现高达 30 kN 的平稳、无振动加载，并可在多个水平保持载荷以进行裂纹观察。
- 三闭环控制（力、形变、位移）：在运行测试期间，神经元自适应 PID 算法可在恒速力、恒速位移、力保持和位移保持模式之间无缝切换。
- 电动下跨度调节（1,700 至 5,900 毫米）：伺服电机和同步皮带驱动装置可同时沿四条铁路轻轨调节两个下支撑，从而实现面板尺寸之间快速、可重复的跨度变化。
- 可调节上部加载跨度（900 至 3,000 毫米）：上部加载点沿 3,200 毫米钢梁滑动，并锁定在所需的内跨度，以适应不同的标准加载几何形状。
- 简支边界条件：下支座提供一个滚轴（支点）和一个铰链，满足 EN 12602 要求的简支条件，并消除寄生端弯矩。
- 内置样品称重：下部支撑上的两个高精度负载传感器在测试前测量面板的质量，无需单独的秤，减少了对易碎加气混凝土面板的处理。
- 跨中变形测量：一个自复位升降装置将变形传感器（分辨率为 0.01 毫米）定位在面板的底部，以记录跨中挠度，而不会干扰试件的处理。
- 厚度可调的上部变形传感器：上部两侧各有两个额外的变形传感器，可根据面板厚度和测量位置进行调节，提供补充挠度数据。
- 销接式载荷传递：上部加载梁和支撑通过销接连接到载荷传感器，从而减少测试开始前传递到面板上的自重预载荷。
- 机器精度等级 0.5：在 30 kN 范围的 1% 到 100% 范围内进行力测量，精度达到 0.5 级（±0.5% 相对误差），为低载荷开裂试验和高载荷极限试验提供可靠的数据。
- 实时多曲线显示：该软件在测试过程中会在力-时间曲线、力-位移曲线和位移-时间曲线之间切换，并可进行缩放和平移，以便详细观察裂纹和峰后行为。
- 自动数据存储和报告：数据库管理的测试记录、自动曲线保存、可自定义的报告模板以及与实验室信息管理系统 (LIMS) 集成的数据接口。
- 过载和安全保护：过载保护、行程限制保护和紧急停止功能可在测试过程中保护机器、样品和操作人员的安全。
理论与方法
四点弯曲试验是在加气混凝土（AAC）板的两个对称加载点之间施加均匀弯矩，同时板材由两个下支座支撑。与将载荷集中在中心点的三点弯曲试验不同，四点弯曲试验在两个内侧加载点之间形成一个恒弯矩区，该区域的剪力为零。该区域内的弯曲应力沿板材整个宽度均匀分布，因此该试验对最薄弱的截面比对单个接触点的局部条件更为敏感。
操作员将全尺寸加气混凝土板放置在指定跨度的下部支撑（一个滚轮，一个铰链）上，并将上部加载点对称地放置在所需的内跨度处。伺服系统以恒定速率施加力，同时软件记录力、跨中挠度和时间。第一条可见裂缝即为开裂荷载。加载持续进行，直至面板达到其极限承载力，此时荷载下降，软件记录峰值力。荷载-挠度曲线揭示了面板的刚度（初始斜率）、开裂起始点（斜率变化）以及破坏模式的延性或脆性。
面板的抗弯承载力由峰值弯矩和面板的截面几何形状计算得出。对于钢筋加气混凝土面板，开裂荷载验证混凝土基体能否承受使用应力而不开裂，而极限荷载则确认内部钢筋提供了足够的储备强度。内置称重功能在测试前测量面板的质量，软件利用该质量计算自重弯矩，并根据 ASTM C1693 或 EN 12602 标准确定面板的干密度等级。
蒸压加气混凝土（AAC）板材结构试验机 - ToronAAC™ 30 技术规格
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 最大测试力 | 30 kN |
| 机器精度等级 | 0.5类 |
| 力测量范围 | 1% 至 100% FS |
| 力的相对误差 | ±0.5％ |
| 快速位移速度（空载） | 50至100毫米/分钟 |
| 低排量速度 | 5至50毫米/分钟 |
| 位移测量范围 | 0至280 mm |
| 位移的相对误差 | ±0.5％ |
| 位移分辨率 | 0.01 毫米 |
| 最大装载点中心距 | 350 毫米 |
| 测试空间（垂直） | 0至280 mm |
| 测试平台高度（距地面） | 500 毫米 |
| 下部支撑跨度（可调节） | 1,700 至 5,900 毫米（电动） |
| 下部支撑类型 | 一个滚轮（支点）+一个铰链 |
| 上部加载梁长度 | 3,200 毫米 |
| 上部装载跨距（可调节） | 900 至 3,000 毫米（手动） |
| 最大样本量（长×宽×厚） | 1,800–6,000 × 600 × 75–275 毫米 |
| 跨中变形传感器 | 行程 30 毫米，分辨率 0.01 毫米 |
| 上部形变传感器 | 10 毫米行程（x2），厚度可调 |
| 样品称重 | 下部支撑上装有两台高精度负载传感器 |
| 控制系统 | 三回路闭环伺服（力、形变、位移）、神经元自适应PID |
| 装载驱动器 | 滚珠丝杠+伺服电机+同步齿形带 |
| 电压 | 三相 380 伏，50 赫兹 |
| 总功率 | 1.3 kW |
标准配置包括一个主框架（配有底座、可调节下支撑和 C 形梁）、两个 30 kN 高精度载荷传感器和一个高精度位移传感器。
为了跟踪运动，它包括一个行程为 30 毫米的中跨变形装置和两个行程为 10 毫米的上部变形装置。
该机械装置包括一个加载系统（由滚珠丝杠和伺服电机驱动）、一个带导轨的可调下支撑、一组下支撑滚轮（一个支点和一个铰链）以及一根带上部加载支撑的上部钢梁。
最后，整个操作由一个伺服控制系统和一台配备控制和分析软件的计算机进行管理。
