[实用新型]具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，特别涉及到一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机。

背景技术

大体积混凝土早期温度裂缝是一个重要的工程问题，目前关于抗裂评价指标以单一参数评价为主，并不能全面反映混凝土的抗裂性能，且目前关于弹性模量的测定以及裂纹检测技术还存在一定的不足。

弹性模量是TSTM试验的一个重要材料参数，能否准确测定弹性模量对评判徐变和松弛性能具有决定性影响。目前利用TSTM测定混凝土早期弹性模量的方法主要有主动法、被动法和经验公式拟合法(张涛,混凝土早期开裂敏感性的影响因素研究,2006,北京:清华大学土木系)。但是各种方法在理论或者实际应用过程中均存在一定的问题。其中主动法测弹模法在混凝土早期对混凝土进行主动拉伸或压缩，由于混凝土的早期抗拉能力较弱，早期受拉可能会造成混凝土的局部损伤，影响混凝土试件的材料力学性能；TSTM在试件变形达到变形约束阈值时对混凝土试件进行复位调整，但是产生的应力和应变量均非常小，被动法利用两个微小量相除而得到弹性模量，所得结果误差非常大，甚至严重偏离真值；经验公式拟合法只是一个大概的经验公式，并不能满足实验室不同配合比的精度要求；针对不同龄期弹性模量的估计误差较大，普遍适用性不强。

在目前关于混凝土断裂时刻的确定主要以应力突变时刻为准，但混凝土温度应力实验过程中，由于约束作用，试件的应力和变形特性受徐变、松弛等综合特性的影响。其断裂过程也是渐进的，而非脆断。另外胡曙光等(胡曙光与陈静,混凝土温度:应力检测原理与装备.2008,北京:国防工业出版社.)利用机器视觉技术进行了混凝土的图像采集与处理，该技术的不足是只有在试件表面出现宏观裂纹之后才可进行识别检测，且工业相机对工作环境的要求较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机,用来解决目前混凝土温度应力实验机在实验的过程中不能无损、精确的测量出弹性模量的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机，包括：温度应力试验机8，超声测试系统及计算装置；所述温度应力试验机8的底板9上设置有多个安装孔及与安装孔配合的并用于填充安装孔的挡板；在混凝土凝固，旋拧掉挡板后，所述超声测试系统中的P波探头安装在安装孔1中，所述超声测试系统中的S波探头安装在安装孔3中，对应所述P波探头安装孔1和所述S波探头安装孔3正上方所述混凝土浇灌区10的上表面位置分别安装有P波探头 4、S波探头5；所述计算装置根据所述P波探头4、S波探头5所探测的波速计算混凝土的动弹性模量。

进一步地，还包括声发射系统，所述声发射系统中的声发射传感器位于所述底板9的安装孔内，对应所述声发射传感器安装孔正上方所述混凝土浇灌区10的上表面位置安装有声发射传感器。

所述底板9两侧分别设有两个安装孔2，每个安装孔2设置一个声发射传感器；每个所述安装孔2正上方对应所述混凝土浇灌区10的上表面设置一个声发射传感器6。

进一步地，所述声发射传感器安装孔2分别介于所述P波探头安装孔 1和所述混凝土浇灌区10的上表面变形测量装置7的预埋杆之间及所述S 波探头安装孔3和所述混凝土浇灌区10的上表面变形测量装置7的预埋杆之间。

进一步地，所述计量装置利用公式计算出动弹性模量，所述Vp是P波的波速，Vs为S波的波速。

本实用新型提供的一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机，利用超声技术可通过测定混凝土的声学参数来推求混凝土任意时刻的弹性模量，具有无损快速、精度高等优点；利用声发射技术针对混凝土内部的裂纹可确定起裂时间及损伤定位。

附图说明

图1为本实用新型提供一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机底板开孔示意图；

图2为本实用新型提供一种具有超声和声发射检测功能的混凝土温度应力试验机的主机俯视图。

具体实施方式