[发明专利]一种混凝土结构收缩变形的监测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程结构试验测量技术领域，尤其是指一种混凝土结构收缩变形的监测装置和方法。

背景技术

在工业与民用建筑领域，对于一些重要的大型混凝土结构或大型预应力混凝土结构(例如，核电站安全壳、道路桥梁、大型工业厂房等)，一般都需要在该混凝土结构的整个寿期内对该结构的受力状况进行跟踪监测，从而确保该混凝土结构的正常运行和使用。

随着时间的推移，实际应用环境中的各种混凝土结构除了因为受到外部应力而产生变形之外，还会因为混凝土结构的收缩而产生收缩变形，即混凝土结构在空气中硬结时，将由于逐渐散热和硬化过程而使得该混凝土结构的体积缩小，从而产生收缩变形。当上述收缩变形所产生的收缩应力超过混凝土的极限抗拉强度时，将会在该混凝土结构中产生收缩裂缝，从而影响该混凝土结构的安全性。因此，为了保证混凝土结构的安全性，需要对混凝土结构内部的收缩变形进行跟踪监测。

在现有技术中，一般多采用规范中的经验数据来预测混凝土结构内部的收缩应力，或者是通过棱柱体标准试件来对混凝土结构内部的收缩应力进行检测。然而，导致混凝土结构产生收缩变形的影响因素有很多种，除混凝土结构自身的原材料、配合比、期龄之外，该混凝土结构的使用环境温度、湿度等都是决定该混凝土结构收缩程度的重要条件，不同的混凝土结构内部所产生的收缩变形并不一致，所以实际应用环境中的混凝土结构内部的收缩应力一般也很难与规范中的经验数据一致；另外，除了收缩变形外，大型的混凝土结构一般还会因为受到外部应力而产生受力变形，因此，在使用棱柱体标准试件进行检测时，其检测结果中除了收缩变形之外，还将包括该混凝土结构受到外部应力而产生的受力变形，由此导致对上述收缩变形和受力变形难以进行区分，从而无法对混凝土内部的收缩变形进行精确的监测。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种混凝土结构收缩变形的监测装置和方法，从而对混凝土内部的收缩变形进行精确地监测。

为达到上述目的，本发明实施例中的技术方案是这样实现的：

一种混凝土结构收缩变形的监测装置，该装置包括：金属桶、松软层和应变计；其中，

所述金属桶的开口面的边缘具有向外的水平翻边；且在使用状态时，所述金属桶的腔体内、外均灌有混凝土；所述金属桶用于替代该金属桶的腔体中的混凝土承受相应的荷载；

所述松软层，贴附于所述金属桶的内表面，用于将所述金属桶内的混凝土与所述金属桶隔离；

所述应变计，位于所述金属桶的腔体中的混凝土内，用于监测混凝土结构的收缩变形；从所述应变计的一端引出的一根引线伸出于所述待监测的混凝土结构之外，用于读取所述应变计的读数。

一种混凝土结构收缩变形的监测方法，该方法包括：

将内表面贴附有松软层、且开口面的边缘具有向外的水平翻边的金属桶竖直向上埋设于待监测的混凝土结构中；向所述金属桶的腔体中浇筑混凝土；

在向所述金属桶的腔体中浇筑混凝土时，将应变计设置于所述金属桶的腔体中的混凝土内，并从所述应变计的一端引出一根引线伸出于所述待监测的混凝土结构之外，用于获取所述应变计的读数；

在完成混凝土的浇筑后，根据所述应变计的读数，监测混凝土结构收缩变形。

综上可知，本发明的实施例中提供了一种混凝土结构收缩变形的监测装置和方法。由于上述装置被埋设在待监测的混凝土结构的内部，可实时监测该待监测的混凝土结构收缩变形的数据；且该装置中的金属桶以及松软层承载了所述腔体内的混凝土所受的各种外部应力，使得金属桶所围成的腔体中的混凝土结构处于零应力状态，因此所述应变计所监测的混凝土结构的变形仅为收缩变形，而并不包含受力变形。因此，通过使用上述的装置和方法，可对大型混凝土结构在整个寿期内收缩变形的情况进行实时而精确地监测，从而可对工程结构进行可靠的安全评估。

附图说明

图1为本发明实施例中一种混凝土结构收缩变形的监测装置的示意图。

图2为本发明实施例中另一种混凝土结构收缩变形的监测装置的示意图。

图3为本发明实施例中混凝土结构收缩变形的监测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1和图2均为本发明实施例中混凝土结构收缩变形的监测装置的示意图。该混凝土结构收缩变形的监测装置应用于混凝土结构1中，即在使用时，需将该混凝土结构收缩变形的监测装置竖直向上埋设在待监测的混凝土结构1中。如图1和图2所示，本发明实施例中混凝土结构收缩变形的监测装置包括：金属桶2、松软层3和应变计4。