[发明专利]一种不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备与方法

权利要求书

1.一种不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：它包括模板系统、温度系统、加载系统、采集系统、控制系统和计算机系统；

该模板系统包括具有控温通道的上模板、下模板和两个对称的侧模板，形成截面呈矩形的筒状；该侧模板两端分别设有具有控温通道的端部模板，该上模板、下模板、侧模板和端部模板之间围构成密封的浇筑空间；该端部模板中心设有圆孔，该圆孔内设有与该浇筑空间长度方向平行的钢筋，该钢筋两端分别位于该端部模板内部和外部；两个侧模板中部的顶底两端之间均设有阻隔钢板；该上模板穿设有两个石英棒，分别位于该阻隔钢板两侧，两个石英棒之间设有位移传感器；该上模板、下模板、侧模板、端部模板以及该浇筑空间中心均设有第一温度传感器；

该温度系统包括带水泵的水箱，该水箱具有出水管和回水管，该出水管分别连接至该上模板、下模板、侧模板和端部模板的控温通道的进水端，该回水管分别连接至该上模板、下模板、侧模板和端部模板的控温通道的出水端；该水箱内设有控温装置及第二温度传感器；

该加载系统包括驱动装置，该驱动装置与一传动轴连接，能够对该传动轴进行推拉；该传动轴的末端与该钢筋外端固定连接，该钢筋与该传动轴末端之间设有荷载传感器；

该采集系统的输入端与位移传感器、该第一温度传感器、该第二温度传感器和该荷载传感器连接，该采集系统的输出端与该计算机系统的输入端连接；

该控制系统的输入端与该计算机系统的输出端连接，该控制系统的输出端与该驱动装置、该控温装置及该水泵连接。

2.根据权利要求1所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：所述驱动装置与所述传动轴之间通过万向铰连接。

3.根据权利要求1或2所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：所述钢筋位于所述浇筑空间内的末端连接有若干斜向的加强筋。

4.根据权利要求1或2所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：所述上模板、下模板、侧模板和端部模板外侧设有保温层。

5.根据权利要求1或2所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：所述上模板为可拆卸式。

6.根据权利要求1或2所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，其特征在于：所述驱动装置为电机。

7.一种不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试方法，其特征在于：利用权利要求1至6中任一项所述的不同养护条件下混凝土抗拉强度的测试设备，它包括下列步骤：

将搅拌完成的混凝土浇入所述浇筑空间内，形成混凝土试件；盖上上模板，预埋的第一温度传感器的导线从上模板的预留孔穿出与采集系统相连；

计算机系统设定混凝土试件的预定温度和加载系统的荷载，开始试验，通过控温装置使水箱里的水达到预定温度，并通过水泵使水在所述控温通道内循环，对所述上模板、下模板、侧模板和端部模板的温度进行调控，最终使混凝土试件的温度达到预定温度T；通过所述第一温度传感器、第二温度传感器测量温度数据，通过所述位移传感器测量变形数据；

达到养护龄期后，拆除上模板、下模板、侧模板和端部模板，将试件预埋的钢筋与加载系统的传动轴相连，通过驱动装置对钢筋施加轴向荷载，直至混凝土试件断裂，测量试件的位移和荷载数据；

将约束混凝土试件的荷载和截面面积带入公式(1)计算混凝土的抗拉强度：

式中，P(t)是混凝土试件的开裂荷载；A_c是混凝土试件的有效断裂截面面积。