[发明专利]极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置及测试方法

权利要求书

1.极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置，该装置用于测试混凝土试件(14)的受力变形情况，其特征在于，所述的装置包括万能试验机(1)、与万能试验机(1)相适配的温度控制单元(2)、设置在混凝土试件(14)上的固定框架检测单元以及分别与万能试验机(1)、温度控制单元(2)及固定框架检测单元电连接的计算机(5)，所述的混凝土试件(14)置于万能试验机(1)上；

所述的万能试验机(1)包括底座(101)、一对并列设于底座(101)上的竖梁(102)、设于两个竖梁(102)之间的横梁(103)以及垂直加载系统，该垂直加载系统包括沿竖直方向移动设置于两个竖梁(102)之间的移动横梁(104)以及一上一下并列设置在移动横梁(104)与底座(101)之间的上辅具(9)、下辅具(3)，所述的上辅具(9)与移动横梁(104)之间、下辅具(3)与底座(101)之间均设有连接杆(6)，所述的混凝土试件(14)置于下辅具(3)上；

该装置还包括与万能试验机(1)相适配的水平滑槽轨道(7)，所述的温度控制单元(2)滑动设置在水平滑槽轨道(7)上；

所述的温度控制单元(2)包括滑动设置在水平滑槽轨道(7)上的温度控制箱(12)、与温度控制箱(12)的内部相连通的超低温控制系统、分别设于温度控制箱(12)内的高温控制系统(13)、温度传感器(16)以及分别与超低温控制系统、高温控制系统(13)及温度传感器(16)电连接的温度控制器(15)，所述的温度控制箱(12)内的温度为-196℃至350℃；

所述的超低温控制系统包括设于温度控制箱(12)外的液氮储存罐(10)以及设于温度控制箱(12)与液氮储存罐(10)之间的液氮导管(11)，所述的液氮储存罐(10)通过液氮导管(11)与温度控制箱(12)的内部相连通；所述的高温控制系统(13)包括设于温度控制箱(12)内的电阻丝；

所述的固定框架检测单元包括设置在混凝土试件(14)上的固定框架(23)及设于固定框架(23)上的检测组件，所述的固定框架(23)包括一对分别设于混凝土试件(14)两端的第一固定板(2301)、一对分别设置于混凝土试件(14)两侧的第二固定板(2302)以及多个沿混凝土试件(14)长度方向并列设于混凝土试件(14)顶部并分别与第二固定板(2302)固定连接的上固定板(2303)，所述的第一固定板(2301)与第二固定板(2302)固定连接；

所述的检测组件包括多个分别设于第一固定板(2301)及第二固定板(2302)上的声发射传感器(26)以及设置在第二固定板(2302)上的超低温引伸计(24)，所述的第二固定板(2302)上还设有分别与声发射传感器(26)、超低温引伸计(24)及计算机(5)电连接的数据采集器(25)。

2.根据权利要求1所述的极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置，其特征在于，所述的温度控制箱(12)的顶板及底板上均开设有与连接杆(6)相适配的连接杆让位槽(22)。

3.基于如权利要求1至2任一项所述的极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)制备混凝土标准试件，并置于标准养护箱中养护，得到混凝土试件(14)；

2)将固定框架检测单元安装于混凝土试件(14)上，并一起置于万能试验机(1)上；

3)移动温度控制单元(2)，使混凝土试件(14)位于温度控制单元(2)内；

4)启动万能试验机(1)及温度控制单元(2)并进行测试，之后通过计算机(5)处理测试数据获得测试结果。

4.根据权利要求3所述的基于极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置的测试方法，其特征在于，步骤1)中，所述的标准养护箱的温度为20℃±2℃，相对湿度大于95％，养护天数为28d。