[实用新型]一种混凝土试件损伤裂缝检测试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑施工检测试验技术领域，具体涉及一种混凝土试件损伤裂缝检测试验装置。

背景技术

混凝土管桩以其成本低、环保、高强和质量稳定的特点越来越多的应用于海港码头、跨海大桥等近海工程。然而，混凝土管桩在工作中桩身裂缝会逐步劣化，在表面及内部会产生贯通，引起的管桩强度降低、承载力下降等情况，因此有必要针对混凝土管桩损伤裂缝的产生、发展及其影响进行试验研究和方案设计。现有的混凝土材料性能试验往往和实际工程施工状态不同，不能完全反应混凝土性能实力衰减程度，而且受限于试验常规试验设备稳定性不够的问题，针对损伤裂缝的产生及发展不能很好的描述和表征，只能假设混凝土结构是完整的，这样与混凝土材料普遍带损伤裂缝的工程状态有较大差异，给结构设计与科学研究带来误差。为了解决以上存在的问题，急需设计一种新的实验装置及方法。

混凝土裂缝的表征及其影响研究的难点主要在于：

1、混凝土裂缝不易观察，对设备精度要求高。

2、加载过程中裂缝扩展速度快，详细信息难以采集。

3、普通加载方法荷载难以把握，当荷载不够时会在卸荷后部分裂缝恢复，荷载过量又易导致试块整体破坏无法描述裂缝。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述混凝土管桩试块裂缝试验与现实工程差异大，试验的混凝土试块裂缝不易观察、难以测量的技术问题，提供一种结构简单、测试精度高的混凝土试件损伤裂缝检测装置。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述混凝土试件损伤裂缝检测试验装置，包括支座、加载装置、控制器、用于采集混凝土试件表面影像的信息采集装置，所述支座上设置有用于固定混凝土试件的安装座、用于安装加载装置的反力装置，所述安装座上设置有旋转装置，所述混凝土试件的一端固定在旋转装置上，所述加载装置设置在所述混凝土试件的另一端，所述加载装置的加载负荷的中心轴线与所述混凝土试件的中心轴线共线；所述加载装置上设置有压力传感器；

所述混凝土试件的外表面设置有用于测量所述混凝土试件表面位移的测量装置；

所述加载装置、信息采集装置、旋转装置、测量装置、压力传感器均与控制器连接。

进一步地，所述旋转装置包括旋转电机、与混凝土试件的端面连接的转盘、连接转盘与旋转电机的减速机构，所述安装转盘上设置有非圆凸块，所述混凝土试件的端面上设置有与所述非圆凸块配合的安装孔。

进一步地，所述测量装置为电子引伸计，所述电子引伸计贴在所述混凝土试件外表面。

进一步地，所述转盘与所述混凝土试件端面接触的表面设置有环状的环氧树脂胶。

进一步地，所述控制器为计算机，所述计算机包括有显示器；

所述显示器显示压力传感器检测到的压力信息、3D扫描仪采集到的混凝土试件表面的影像信息、电子引伸计测量到的位移信息。

进一步地，所述信息采集装置包括3D激光扫描仪和图像采集器，所述3D激光扫描仪与图像采集器连接，所述图像采集器与控制器连接。

一种混凝土试件损伤裂缝检测试验方法，包括以下步骤：

步骤1、将混凝土试件放置在旋转装置上，在旋转装置的正上方设置加载装置，所述旋转装置和加载装置分别设置在支座上，所述支座上设置有用于固定加载装置的反力装置,加载装置的中心轴线与所述混凝土试件的中心轴线同线；将旋转装置、加压装置、信息采集装置与计算机连接；

步骤2、采用信息采集装置对混凝土试件表面360°扫描，并将扫描图像输送至计算机中，计算初始的裂缝面积S1；

步骤3、在混凝土试件的外表面设置测量装置，用于测量混凝土试件表面的位移变化量，在加载装置上设置压力传感器，测量加载装置的压力，、混凝土的端面设置竖向位移传感器，用于测量混凝土试件的竖向位移量，将测量装置、压力传感器、竖向位移传感器、均与计算机连接；

步骤4、设置加载装置的加载速度为0.01mm/min-0.05mm/min,通过加载装置对混凝土试件施加压力，压力传感器、竖向位移量、测量装置分别将测量数据传送至计算机，当试验过程中压力-位移曲线骤降时，停止试验，加载装置与混凝土试件分离；

步骤5、信息采集装置360°扫描加载后的混凝土试件表面，并将混凝土试件表面的图像输送至计算器，计算裂缝面积S2，判断裂缝的开展状态。

步骤6，将试验后的混凝土试件与未加载的混凝土试件进行混凝土氯离子渗透性试验，研究不同裂缝扩展程序对混凝土氯离子的渗透性能的影响规律。