[发明专利]可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置及气候敏感性评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土试验装置和一种混凝土开裂气候敏感性评价方法，具体涉及一种可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置和一种评价混凝土开裂气候敏感性的方法。

背景技术

高性能混凝土出现于20世纪80年代末90年代初，是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代技术，优化混凝土原材料及其配合比，经科学施工，可使耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性以及经济合理性得到保证。

高性能混凝土不仅要求具有较高(或满足建筑物强度设计要求)的强度，更强调在特定使用环境下必须具有高抗裂耐久性，体积的高稳定性，以及施工的高可操作性以及经济合理、可持续发展性。混凝土达到高性能最重要的技术手段是使用新型高效减水剂和矿物掺合料。前者能降低混凝土的水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失，即赋予混凝土高的密实度和优异的施工性能；后者填充胶凝材料的空隙，参与胶凝材料的水化反应，提高混凝土的密实度，改善混凝土的界面结构，提高混凝土的耐久性与强度。高性能混凝土不仅在性能上与传统混凝土有很大突破，在节约资源、节省能源、改善劳动条件、经济合理等方面，尤其对环境有着十分重要的意义，因此是一种可持续发展的绿色材料。针对南水北调大型渠道工程的特点，应科学设计出耐久性高、体积稳定性好、施工可操作强的水工高性能混凝土，保证建筑物的长期安全运行，为设计、施工提供依据是十分迫切需要的。

高性能混凝土的开裂问题是普遍关注的问题，而现有的开裂试验方法为了能够确保试件开裂，都采用了较为严酷的试验条件，不能反映混凝土抗裂能力的气候敏感性。开发可控温湿度风速条件的混凝土开裂试验装置，可以模拟不同的气候条件下混凝土的抗裂性能。能够在较宽的气候条件范围内抗裂的混凝土，可以认为是抗裂性较优的混凝土。

发明内容

针对现有技术的上述情况，本发明的目的是提供一种可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，以及使用这种混凝土开裂试验装置进行的混凝土开裂气候敏感性评价方法。该试验装置和方法，能设定风速、温度、湿度等不同气候条件的组合，观察混凝土开裂情况。可以实现在施工前进行混凝土开裂试验，以取得必要数据。基于此试验装置提出混凝土开裂气候敏感性评价方法评价不同混凝土在气候变化条件下的开裂敏感性，可以优选开裂气候敏感性低的混凝土配合比用于气候条件复杂的工程。

完成上述发明任务的方案是，一种可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，该装置由封闭的环形风道构成，所述风道中设有风机，并分为实验段、温度和湿度调节段；

在风道实验段设有风速传感器、温度传感器和湿度传感器(共同构成监测系统)；该风速传感器、温度传感器和湿度传感器分别与中央控制器连接，该中央控制器的输出分别接风机动力电路中的变频器，与所述风道温度和湿度调节段中的控温机构和去湿机构；

所述的风道实验段中设有开裂试架；同时该风道实验段采用透明材料制成。

即，本发明的可控温湿度风速混凝土开裂试验装置主要由风道、风机、开裂试架、控温装置、去湿装置、监测系统等组成。

监测系统的风速传感器、温度传感器和湿度传感器可以设置在风道实验段的前方(来风方向)。

更具体和更优化的方案中，所述风道分别采用直径500mm镀锌铁皮管和有机玻璃圆管，有机玻璃管用于试验段，便于试验中观察开裂试件的表面变化；风机选择与风速、风道匹配的轴流式风机；开裂试架用来承托开裂试件，置于风道试验段中；控温系统采用冷暖空调机；采用去湿装置去湿；监测系统能够动态监测和控制试验段的温度、湿度和风速。

优化方案中，风道中还设有温度、湿度记录器。

使用上述混凝土开裂试验装置进行的混凝土开裂气候敏感性评价方法，步骤如下：

(1)、将混凝土实验样品放置在风道实验段的开裂试架上，并关闭风道；

(2)、设定该次实验的风速、温度和湿度数值，由中央控制器控制实验装置的风速、温度和湿度数值；

(3)、风速、温度和湿度数值达到要求后，开始记录时间；

(4)、达到规定时间后，取出混凝土实验样品，观察其开裂情况；

(5)、计算该混凝土开裂的气候敏感因子，评价该混凝土在此气候条件下的抗裂能力；

(6)、重新设定实验的风速、温度和湿度数值，重复以上步骤(1)～步骤(5)。

换言之，本发明采用这套可控温湿度风速的混凝土开裂试验装置可以进行：在特定温湿度和风速条件下，测试混凝土的开裂情况，评价该混凝土在此气候条件下的抗裂能力；