[发明专利]一种实时测量混凝土早龄期开裂时间和裂缝宽度的测试装置及测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时测量混凝土早龄期开裂时间和裂缝宽度的测试装置及测定方法，属于混凝土建筑领域。

背景技术

土木工程领域中，圆环法研究凝土早龄期抗裂性能的测试装置很多，但开裂位置不明确，不能实时测量观测混凝土的开裂时间和裂缝宽度。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种开裂位置明确，且能对开裂时间和裂缝宽度进行观测的测试装置及测定方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种实时测量混凝土早龄期开裂时间和裂缝宽度的测试装置，包括外方内圆的混凝土试件、设置在混凝土试件内圆的内钢环以及设置在内钢环下端的底板，其特征在于：在所述的内钢环对应混凝土试件厚度最小处的四个位置分上中下三层粘贴共12个工作应变片，并在每个工作应变片附近竖向粘贴一个温度补偿片，工作应变片和温度补偿片以半桥连接方式连接到一应变采集系统，在混凝土试件厚度最小处四个位置的外表面中间分别设置一个混凝土表面裂缝计，表面裂缝计与一振弦频率仪连接，所述的振弦频率仪和应变采集系统均连接至计算机。

在混凝土试件厚度最小处对应的内钢环位置粘贴应变片，拆模后，在混凝土试件厚度最小处的外表面上粘贴混凝土表面裂缝计，采用两种方法同时观测混凝土的早期开裂，实时测量观测混凝土的开裂时间和裂缝宽度。外模板由可拆卸的四块钢板组成，钢板内面贴有聚四氟乙烯板，便于脱模。

在混凝土试件厚度最小处对应的内钢环位置上粘贴工作应变片，可以提高测试精度，准确判断混凝土的开裂位置，避免混凝土试件与内钢环摩擦力对开裂的影响。

拆模后，在混凝土试件厚度最小处的外表面上，贴有混凝土表面裂缝计，可以准确观测混凝土的开裂时间和裂缝宽度。

所述的外模板由可拆卸的四块钢板组成，四块钢板两端均钻有带螺纹的孔，通过螺栓连接将整个外模板固定成一个整体，钢板内面贴上聚四氟乙烯板，便于脱模。

工作应变片和温度补偿片采用半桥连接方式与应变采集系统相连，应变采集系统与计算机连接，一旦应变突变，即表示该处混凝土开裂。

内钢环由线膨胀系数较小的铟瓦钢制成，温度变化时，内钢环的变形几乎可以忽略。

一种实时测量混凝土早龄期开裂时间和裂缝宽度的测试装置及测定方法，步骤如下：

第一步：将内钢环置于阶梯形钢制底板上，后安装外模板，旋紧外模板的螺栓，紧紧咬合住底板阶梯处，以阻止外模板的上下移动。装置组装完成后，外模板内面贴上聚四氟乙烯板，便于脱模。

第二步：在组装完的抗裂装置厚度最小处对应的内钢环位置处分上中下三层粘贴共12个应变片，在每个工作应变片附近竖向粘贴一个温度补偿片，将工作应变片和温度补偿片连接到四芯导线上。

第三步：浇筑混凝土于外模板和内钢环之间的环状空间内。拆模后，在混凝土厚度最小处的外表面中间位置粘贴1个混凝土表面裂缝计，共计4个，将混凝土表面裂缝计连接到四芯导线上。

第四步：将工作应变片和温度补偿片以半桥连接方式连接到应变采集系统，将应变采集系统连接到计算机。将表面裂缝计连接到振弦频率仪，将振弦频率仪连接到计算机。通过计算机观察应变变化，实时测量观测混凝土开裂时间和裂缝宽度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用外方内圆的混凝土试件，其开裂位置明确，即厚度最小处的四个位置，所以在这四个位置内侧贴工作应变片，可以实时的知道开裂的时间，在外侧粘贴裂缝计，可以测定裂缝的宽度。

附图说明

图1是本发明测试装置拆模后的整体装置图。

图2是拆模前抗裂装置的俯视图。

图3是拆模后抗裂装置的俯视图。

图4是外模板俯视图。

其中：1、外方内圆抗裂装置，2、外模板，3、内钢环，4、阶梯形钢制底板，5、工作应变片，6、温度补偿片，7、混凝土表面裂缝计，8、应变采集系统，9、振弦频率仪，10、计算机，11、四芯导线，12、信号线，13、螺栓，14、把手，15、混凝土试件 。                 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细说明：

如图1和图2所示，本发明测试装置由外方内圆抗裂装置1、工作应变片5、温度补偿片6、应变采集系统8、混凝土表面裂缝计7、振弦频率仪9、计算机10等组成，外方内圆抗裂装置1由外模板2、内钢环3、阶梯形钢制底板4、螺栓13、把手14等组成。如图2所示，拆模前，外方内圆抗裂装置1的内钢环共粘贴12个工作应变片5，布置在内钢环3的上中下四等分线上，在每个工作应变片5的附近设置一个温度补偿片6，两者采用半桥连接进行温度补偿。如图3所示，拆模后，在混凝土厚度最小处的外表面中间位置粘贴1个混凝土表面裂缝计，共计4个。如图4所示，外模板2由可拆卸的四块钢板组成，四块钢板通过螺栓13连接成一个整体。测试前，将工作应变片5和温度补偿片6连接到应变采集系统8，应变采集系统8连接到计算机10；将混凝土表面裂缝7计连接到振弦频率仪9，振弦频率仪9连接到计算机10。通过计算机观察应变变化，实时测量观测混凝土开裂时间和裂缝宽度。