[发明专利]一种混凝土早期受冻结冰监测装置及方法

说明书

一种混凝土早期受冻结冰监测装置及方法，属于混凝土检测技术领域。测试装置一的结构是：‘回’字形中空支架的每对开口内均固定插入有一对电极网，每对电极网均与导线连接，导线另一端与电阻测试仪连接，电阻测试仪与计算机相连，‘回’字形中空支架的外侧面固定有多根热电偶，多根热电偶的测点高度与多对电极网相对应，多根热电偶另一端与温度测试仪相连，温度测试仪与计算机输入端相连，测试装置二的结构是：‘回’字形中空支架的一对开口内固定插入有一对电极网，该对电极网与导线连接，导线另一端与电阻测试仪连接，测试装置一和二中的‘回’字形中空支架的四个侧面的顶部分别固定有水平设置的硬塑料板。本发明用于混凝土早期受冻结冰监测。

技术领域

本发明属于混凝土检测技术领域，具体涉及一种混凝土早期受冻结冰监测装置及方法。

背景技术

我国东北，西北以及中部等大部分地区冬季漫长且气温较低，混凝土作为土木工程中使用范围最广的建筑材料，巨大的需求量使得这些地区的混凝土工程避免不了冬季施工。当混凝土在冬季受冻时，混凝土的水化进行的十分缓慢，混凝土内部的水分将会结冰，冰的形成会造成9%的体积膨胀从而破坏混凝土的内部孔结构，形成大的空隙，降低强度。同时，混凝土在受冻时内部的水分会发生重分布，水分在混凝土内部的迁移会对混凝土的结构造成不可恢复的损伤。混凝土在早期受冻时受损尤其严重。因此在混凝土早期对其采取手段来监测混凝土的受冻结冰尤为重要。

电阻率法是一种无损的检测手段，它可以在不破坏工程重要结构的情况下实施监测结构内部的信息，探知混凝土的水化进程，结构损伤等重要信息，及时反馈给工作人员使得混凝土工程可以得到及时补救。目前，电阻率法多用于正温环境中混凝土的健康监测，魏小胜，肖莲珍等人用电阻率法来监测正温混凝土的水化程度；肖忠明用电阻率法研究正温水泥的抗压强度和其电导率之间的关系。对于负温混凝土，电阻率法常用来评价混凝土在冻融循环中的冻害损伤。而对于新拌混凝土的受冻结冰情况，目前鲜有文献涉及。新拌的混凝土由于含水量较大，可冻水量较多，水化结构薄弱，其受冻后的电阻发展与受冻后的成熟混凝土电阻发展又有不同。因此本发明将用电阻来表征新拌混凝土的受冻结冰。

目前的电阻率法一般分为二电极法，四电极法，无电极法，这些方法仅能测试混凝土的表面电阻或者混凝土内部某个特定位置的电阻，无法对混凝土一系列位置的电阻进行监测，在冬季混凝土表面的温降通常远远快于内部的温降，因此混凝土的表面和内部的受冻程度并不相同，目前测量混凝土的各个装置中，电极形状一般分为片状电极，柱状电极，网状电极。考虑到网状电极与混凝土的接触性会更好，本发明中的电极选用导电性较好的网状电极。梯子形排布的电极中相邻电极之间的电流的相互干扰会使得电阻的测试结果不准确，在本发明中将改进梯子形电极的排布方式，有效避免这一误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土早期受冻结冰监测装置及方法，以监测冬季施工中混凝土的受冻结冰情况，保障混凝土的施工质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种混凝土早期受冻结冰监测装置，其组成包括温度测试仪、电阻测试仪及两个测试装置，所述两个测试装置分别是测试装置一和测试装置二；所述测试装置一及测试装置二均包括‘回’字形中空支架及四块硬塑料板；所述测试装置一还包括多根热电偶及多对电极网，所述测试装置二还包括一对电极网；

测试装置一的具体结构如下：所述‘回’字形中空支架的四个侧面上均水平设有多个开口，开设在‘回’字形中空支架每个侧面上的多个开口均沿高度方向设置，且相对侧面上的多个开口一一对应设置，相邻侧面上的多个开口一一垂直且对应设置，每两个相对侧面上相对应设置的开口组成一对开口，每对开口内均固定插入有一对电极网，每对电极网均与导线一端连接，所述导线另一端与电阻测试仪相连接，所述电阻测试仪与计算机输入端相连，‘回’字形中空支架的外侧面固定有多根热电偶，所述多根热电偶的测点高度分别与多对电极网相对应，多根热电偶另一端与温度测试仪相连，所述温度测试仪与计算机输入端相连，‘回’字形中空支架的四个侧面的顶部分别固定有水平设置的硬塑料板；