[发明专利]一种混凝土试件温度荷载施加装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土结构试验技术，特别是涉及一种混凝土试件温度荷载施加装置及方法。

背景技术

研究混凝土材料在温度荷载作用下的力学变形性能是一项重要的结构试验内容。目前通常采用的方法是水浴法，即把混凝土试件放置在能够调节水温的容器中，通过调节水的温度给混凝土试件施加温度荷载。这种方法的缺点主要是试件处于盛水容器中，只能用于测定自由状态下的温度变形，无法测定试件的应力状态变化，以及试件在约束条件下因外力和温度荷载引起的应力应变变化。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种混凝土试件温度荷载施加装置及方法，该装置及方法能够使试件采用常规试验机进行力学变形性能测定。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第一技术方案是：一种混凝土试件温度荷载施加装置，包括预置在所述混凝土试件中心部位的温度传感器以及满缠固定在所述混凝土试件外侧表面的电热带和设置在所述电热带外的保温层。

所述保温层包括套在所述电热带外的PVC管和夹设在所述PVC管和所述电热带之间的保温材料层。

所述保温材料层由灌注在所述PVC管和所述电热带之间的聚氨酯泡沫填缝剂形成。

所述混凝土试件为圆柱形，所述PVC管的长度与所述混凝土试件相同，内径比混凝土试件的外径大60mm～100mm。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的第二技术方案是：应用上述装置进行温度荷载施加的方法，包括如下步骤：

一)将温度传感器预置在所述混凝土试件的中心部位；

二)在混凝土试件的外侧表面满缠电热带；

三)在电热带外围设置保温层；

四)将电热带和温度传感器与电源接通，通过监控温度传感器控制电热带的通电加热时间。

本发明具有的优点和积极效果是：

①混凝土试件和加温系统形成一体，整体体积小，可采用常规试验机进行力学变形性能测定。②能快速均匀地给混凝土试件加温，温度传感器位于试件中心位置，可保证试件中心温度与设计值相同。③采用聚氨酯泡沫填缝剂作为保温材料，可有效保证温度稳定性。④通过电源的接通与断开，可控制温升幅度和温度变化范围，一次试验可实现多种不同温度荷载下的力学性能测试。

综上所述，本发明克服了水浴法的缺点，操作简单，温度荷载易于控制，可以实现10℃～60℃的升温幅度，并可将试件置于各种常用试验机上进行力学及变形性能测定。

附图说明

图1为本发明混凝土试件温度荷载施加装置的结构示意图。

图中：1、混凝土试件，2、混凝土应变计，3、温度传感器，4、电热带，5、PVC管，6、保温材料层，7、应变计电缆，8、温度传感器电缆。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种混凝土试件温度荷载施加装置，包括预置在所述混凝土试件1中心部位的温度传感器3以及满缠固定在所述混凝土试件1外侧表面的电热带4和设置在所述电热带4外的保温层。

在本实施例中，所述保温层包括套在所述电热带4外的PVC管5和夹设在所述PVC管5和所述电热带4之间的保温材料层6。所述保温材料层6由灌注在所述PVC管5和所述电热带4之间的聚氨酯泡沫填缝剂形成。所述混凝土试件1为圆柱形，所述PVC管5的长度与所述混凝土试件1的长度相同，内径比混凝土试件1的外径大60mm～100mm。

采用上述装置给混凝土试件进行温度荷载施加的方法，包括如下步骤：

一)将温度传感器3预置在所述混凝土试件1的中心部位；

二)在混凝土试件1的外侧表面满缠电热带4；

三)在电热带4外围设置保温层；

四)将电热带4和温度传感器3与电源接通，通过监控温度传感器3控制电热带4的通电加热时间。

本发明通过试件1外侧表面的保温材料层控制恒温效果，通过同样预置在混凝土试件中心部位的混凝土应变计2的读数变化和外置位移传感器测定试件的应力应变变化。

具体应用本发明的详细步骤：

1)上述混凝土试件1最好为圆柱体，其材料配比、试件的高度和直径可根据试验要求确定。