[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

说明书

本发明涉及一种极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置及测试方法，测试装置包括万能试验机、温度控制单元、固定框架检测单元以及分别与万能试验机、温度控制单元及固定框架检测单元电连接的计算机；测试方法包括：1)制备混凝土试件；2)将固定框架检测单元安装于混凝土试件上并置于万能试验机上；3)移动温度控制单元，使混凝土试件位于温度控制单元内；4)启动万能试验机及温度控制单元进行测试，计算机处理测试数据获得测试结果。与现有技术相比，本发明可用于测试混凝土在极端温度下及持续加载—卸载过程中，内部结构的破坏损伤变形特征；本发明操作简单、易于实现、用途广，可通过更换辅具以测试混凝土的多种性能。

技术领域

本发明属于极端温度下混凝土结构性能测试技术领域，涉及一种极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置及测试方法。

背景技术

随着我国基础建设速度逐步加快、规模逐步扩大，水泥混凝土被广泛应用于各种极端环境下的工程建设，然而在后期的维护使用过程中，经常出现服役期间的混凝土因环境因素复杂多变而导致其性能过早劣化，进而影响混凝土结构的使用效果与服役寿命，因此探索混凝土与复杂环境的适应性显得尤为重要。混凝土在超低温、高温与高低温冻融循环下的性能变化差异较大，为保证混凝土在服役期间抵抗极端环境的影响，需在施工前期研发出具有抗极端环境的特殊混凝土，并对其在极端环境下的性能进行准确测试，故很有必要开发出一种可测试混凝土在极端温度环境下受力破坏变形的装置。

目前，关于温度对混凝土性能影响的研究主要集中于自然界中一定的温度范围内(-30℃～60℃)，研究人员通过测试混凝土在该温度范围内的性能变化进而研究温度对其性能的影响。然而研究发现混凝土在超低温(＜-30℃)以及高温(＞60℃)时的性能与常温时的性能大不相同，如通常情况下混凝土的抗压强度会随着温度的降低而逐渐增加，而在超低温下混凝土的抗压强度会在-125℃出现最大值而后逐渐降低。同时，普通的测试设备并不适用于极端温度中的研究，一是普通设备达不到极端温度的条件，二是极端温度下的设备材质要求极高，即使通过对原有设备进行简单的改造后也不符合要求，甚至会出现安全隐患。因此，如何解决混凝土在极端温度下的性能研究问题显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置及测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种极端温度环境下混凝土受力变形的测试装置，用于测试混凝土试件的受力变形情况，包括万能试验机、与万能试验机相适配的温度控制单元、设置在混凝土试件上的固定框架检测单元以及分别与万能试验机、温度控制单元及固定框架检测单元电连接的计算机，所述的混凝土试件置于万能试验机上。

本装置用于测试极端温度下混凝土试件的受力变形情况，极端温度指的是超低温、高温和高低温冻融循环等多种复杂温度环境，所述的混凝土试件依据测试标准多为长方体形试件，固定框架检测单元可同时实现对混凝土试件的固定与实时检测。

测试时，将固定框架检测单元安装在混凝土试件上，并一起设置于万能试验机上，通过温度控制单元控制温度，以达到所需的极端温度条件，通过万能试验机对混凝土试件施加荷载，通过固定框架检测单元对混凝土试件进行检测并将数据传输至计算机，计算机根据温度控制单元的温度变化、万能试验机对混凝土试件施加的荷载变化以及检测数据进行处理，以获得测试结果。

进一步地，所述的万能试验机包括底座、一对并列设于底座上的竖梁、设于两个竖梁之间的横梁以及垂直加载系统，该垂直加载系统包括沿竖直方向移动设置于两个竖梁之间的移动横梁以及一上一下并列设置在移动横梁与底座之间的上辅具、下辅具，所述的上辅具与移动横梁之间、下辅具与底座之间均设有连接杆，所述的混凝土试件置于下辅具上。