[发明专利]一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置与方法

权利要求书

1.一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于包括：拉拔试验机、位移传感器、红外热成像仪、隔热试块、温控加热装置、聚丙烯塑料硬管、计算机全自动控制系统和加热电阻丝；隔热试块(4)置于拉拔试验机(1)下横梁的中心；混凝土试块(10)置于铁架(11)中，且在隔热试块(4)中心的正上方；聚丙烯塑料硬管(6)位于混凝土试块(10)内部；钢筋(9)竖直放置，穿过混凝土试块(10)和隔热试块(4)的中心；红外热成像仪(3)安装在拉拔试验机(1)反力架的一侧，要求其扫描中心对准试块中心；铁架(11)安装在拉拔试验机(1)的下横梁中心的正上方；位移传感器(2)安装于钢筋(9)端头的正上方，并固定于铁架(11)上；温控加热装置(5)安装在拉拔试验机(1)的下横梁正下方的钢筋(9)上；计算机全自动控制系统(7)连接拉拔试验机(1)、位移传感器(2)、红外热成像仪(3)和温控加热装置(5)。

2.根据根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述拉拔试验机(1)可进行位移控制加载，最大试验拉力为3000KN，其反力架承载力为5000KN，试验空间为1000mm。

3.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述位移传感器(2)量程为25.4mm，测量精度为0.001mm。

4.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述红外热成像仪(3)探测器像素为像素640×480，热敏感＜0.05℃，帧频60HZ。

5.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述隔热试块(4)导热系数为0.023w/m·k，隔热试块一共有三块，中间均开有30mm圆孔。

6.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述温控加热装置(5)能够控制恒温范围为10℃-90℃，测温精度为0.1℃。

7.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述聚丙烯塑料硬管(6)耐温值为100℃,，内管径范围为8mm-30mm。

8.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述加热电阻丝(8)额定功率300W，额定电压220V，直径0.25mm，炉丝外径4.1mm。

9.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：隔热试块(4)置于拉拔试验机(1)下横梁的中心；混凝土试块(10)置于铁架(11)中，且在隔热试块(4)中心的正上方；聚丙烯塑料硬管(6)位于混凝土试块(10)内部；钢筋(9)竖直放置，钢筋(9)穿过聚丙烯塑料硬管(6)，钢筋(9)穿过混凝土试块(10)和隔热试块(4)的中心；红外热成像仪(3)安装在拉拔试验机(1)反力架的一侧，要求其扫描中心对准试块中心；铁架(11)安装在拉拔试验机(1)的下横梁中心的正上方；位移传感器(2)安装于钢筋(9)端头的正上方，并固定于铁架(11)上；温控加热装置(5)安装在拉拔试验机(1)的下横梁正下方的钢筋(9)上；计算机全自动控制系统(7)连接拉拔试验机(1)、位移传感器(2)、红外热成像仪(3)和温控加热装置(5)；

步骤二：在计算机全自动控制系统(7)中设定温控装置对钢筋(9)加热至40-60℃某一温度值恒定；拉拔试验机(1)每隔一定时间匀速施加位移荷载；红外热成像仪(3)每隔一定时间采集一次红外热成像图；

步骤三：开启计算机控全自动制系统(7)，整个测量过程处于全自动化操作状态；

步骤四：整理计算机全自动控制系统(7)中已采集的裂缝热成像图，并对采集数据进行分析。