[发明专利]模拟检测混凝土自生体积变形的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，尤其涉及一种模拟检测混凝土自生体积变形的方法和装置。

背景技术

广泛应用于桥梁工程、道桥、铁路、堤坝等建筑工程的混凝土质量对建筑的质量起到决定性作用，影响混凝土质量的关键因素就是水泥水化热特性。水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土温度升高、体积增加、形状变化，变形量过大就会引起内部裂缝，或形成空洞，结构松散，严重影响建筑物的强度和质量。混凝土自生体积变形主要是由于胶凝材料的水化引起，胶凝材料的水化速度与温度相互作用，温度越高，水化放热越快，温度越高，体积变形越大。目前有对混凝土水化热特性进行检测的装置，实时跟踪混凝土的放热量、温度等参数，得出混凝土的温升曲线，但是混凝土的升温曲线无法直接反应其变形过程，即使温升曲线相同，也会因不同的混凝土配比等因素产生不同的形变量。因此必须对混凝土特性进行准确测量，才能确保建筑工程质量。

目前国内现行测量混凝土变形的试验标准以及实验方法与现场大体积混凝土变形的实际过程有一定差距。现有的混凝土变形试验方法为，将混凝土制成圆柱状试件，将试件放置于长400mm、宽200、深600mm的试件箱内，试件箱可以容纳2个试件，试件间隔50mm。制备过程中在试件中央放入差动式电阻应变计与试件一体成型，然后将试件放入室温恒定在20℃左右的试验间内，通过差动式电阻应变计读取该混凝土试件在不同时刻的内部温度值和变形量，以7天、14天或28天为一个试验周期。而现场大体积混凝土整个水化热过程中的温度绝不会稳定在20℃左右的，其温度变化是由低到高，然后又由高到低的缓慢变化的过程。以20℃作为试验温度是不符合现场条件的，因此其所测得的混凝土的变形量与现场实际变形量有很大差异。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种能模拟与混凝土施工现场环境一致的试验环境，所测混凝土变形情况与施工现场混凝土变形量一致的混凝土自生体积变形的检测方法。

本发明的模拟检测混凝土自生体积变形的方法，包括以下步骤：

a、将混凝土拌好制成混凝土试件的同时在混凝土试件中央埋设应变计，并一体成型；

b、将至少两个混凝土试件为一组，并放入保温试件腔中；

c、密封保温试件腔，通过设置在保温试件腔中的温度检测装置检测保温试件腔内的温度，将检测到的保温试件腔内的温度输入测控系统，经处理后控制致冷器或加热器，使保温试件腔内的温度变化曲线与混凝土现场温度变化曲线一致；

d、在上述步骤c的同时，通过应变计检测混凝土试件的内部温度和变形量，并输入测控系统，得到混凝土试件的内部温度和变形量的变化曲线；

e、在满足实验周期标准要求后，将保温试件腔内的温度变化曲线、混凝土试件的内部温度和变形量的变化曲线处理得到检测实验数据，完成混凝土自生体积变形的模拟现场检测实验。

所述的实验周期标准为7天、14天、或28天。

所述的混凝土试件一组为两个；混凝土试件为圆柱状，直径200mm，高度500mm；两个混凝土试件之间的距离不小于50mm。

本发明还提供了一种实现上述方法的一种模拟检测混凝土自生体积变形的装置，包括机箱，所述机箱有中空的保温试件腔，机箱的侧板和箱盖设置有隔热材料制成的保温层；在保温试件腔中安装有温度检测装置，所述温度检测装置为至少一个温度感应器；在保温试件腔中安装有致冷器和加热器；在保温试件腔中设置有与试件一体成型的应变计；上述温度检测装置和应变计与机箱外的测控系统连接。

所述的致冷器为半导体致冷器，包括，安装在机箱侧板内侧的导冷体，在机箱的保温层中由内向外依次安装有半导体致冷片和导热体，所述半导体致冷片的冷面与导冷体之间涂覆热导热硅脂并贴合，所述半导体致冷片的热面与导热体之间涂覆热导热硅脂并贴合，在机箱的保温层安装有采用循环冷却的冷却器，所述的冷却器与导热体采用热传导连接。

所述的冷却器采用冷却水致冷，冷却器的出水口的水平高度高于进水口。

所述的致冷器采用盘管，上述盘管通过压缩机制冷。

所述加热器包括安装在与致冷器不同侧板内壁上的加热带，加热功率500-1000W。

在加热带的内侧设置有均热板，均热板平行于试件腔内壁，均热板与加热带距离为8-12mm。

保温试件腔中的温度检测装置包括，安装在保温试件腔中部的试件箱温度传感器，安装在导冷体上的导冷体温度传感器，安装在加热带上的加热带温度传感器或/和安装在均热板的均热板温度传感器；在保温试件腔外还安装有室温温度传感器，上述室温温度传感器也与所述的可编程测控模块PLC连接。