[发明专利]早期混凝土裂缝诱导测试装置

说明书

本发明提供一种早期混凝土裂缝诱导测试装置，包括：一块矩形钢制底板、底板两端的六棱钢柱、凹字型钢制侧模板、若干个长方体块和带有刀口的长方体块。底板中部沿着长边方向有凹槽，用来放置长方体块和带有刀口的长方体块。底板上六棱钢柱之间以及带有刀口的长方体块之间的间距、数量和刀口角度可以自由调节，带有刀口的长方体块与混凝土试件上表面的距离也可以调节以反应不同约束形式对混凝土开裂的影响。试验时可在混凝土上表面与刀口之间纵向布置不同于传统电阻应变片的光纤光栅温度和应变传感器，其测量精度高稳定性好可以准确完整监测到混凝土浇筑后的收缩、温度变形及开裂情况。

技术领域

本发明涉及早龄期混凝土约束收缩开裂的测试装置以及诱导混凝土开裂的方法。

背景技术

随着时代的发展和社会的进步，超高层、大跨度、复杂结构形式等土木建设需求对混凝土材料的各项性能提出了更高的要求。因此，掺入各种掺合料和外加剂的高强高性能混凝土应运而生。但是研究者和施工人员发现，高强高性能混凝土在早期更容易产生裂缝，严重影响了结构的耐久性。混凝土开裂主要是由于混凝土内部或表面的湿度梯度和温度梯度在水化过程中不断变化引起变形应力，应力受到约束的影响时会在混凝土结构局部产生应力集中，当变形应力的发展超过抗拉强度的发展时，便导致混凝土结构早期裂缝的产生。同时由于现如今混凝土材料中的水泥细度增加、水灰比较低、超细矿物掺合料的应用使得结构具有更强的开裂敏感性。有专家指出开裂以后的混凝土,其渗透系数会提高几个等级。所以，为了避免或减少实际工程中混凝土的开裂现象，前期对混凝土的抗裂性能进行评价就显得尤为重要。

针对测试混凝土早龄期收缩开裂的方法,各国并无统一标准。目前混凝土在限制条件下开裂性能的测试方法主要分为平板法、圆环法和棱柱体法。这些测试方法可以从定性方面对建筑结构工程中混凝土材料的开裂趋势和规律进行评价，预测其抗裂性能的优劣，也可以量化具体评价指标，虽然可以解决某些问题但是各自仍有不足，存在很大的局限性。棱柱体法是目前用于评价混凝土早期约束收缩开裂性能的理想手段，但是试验设备造价较高，对仪器的灵敏度要求严格，而且不方便于在现场试验。圆环法使用最为广泛，简单易操作，但是开裂敏感性较差且裂缝产生无规律。平板法是我国规范中推荐的使用方法，但是裂缝的产生也比较随机，在裂缝的量化和观测方面仍有不足。

本发明所涉及的混凝土开裂诱导装置不仅大致可以控制裂缝产生的位置和数量还可准确观测到混凝土收缩和温度变形的大小，增加对试件裂缝观测和开裂评估的准确性。试验方法简单有效，操作方便。

发明内容

本发明提供一种操作简单，所测数据准确，可方便于施工现场实地测量的早期混凝土开裂诱导试验装置和方法。对试件端部和底部同时施加约束，且约束形式可以调节，不止定性的观测试件裂缝的分布情况还可以定量分析其应变产生规律。