[实用新型]一种用于研究面板混凝土抗裂性能的新型平板试验装置

说明书

一种用于研究面板混凝土抗裂性能的新型平板试验装置，包括模具本体，在模具本体内设置有第一道约束板，在第一道约束板内设置第二道约束板。该新型平板装置采用两道矩形约束钢板替代传统约束螺杆，改善了混凝土约束力条件，解决了传统模型约束力不连续的问题。该试验装置能够提供有效连续的约束力，改良混凝土收缩试验的约束条件，本实用新型经济、可行、有效。

技术领域

本实用新型属于水电、抽水蓄能工程等技术领域，具体地说涉及一种用于研究面板混凝土抗裂性能的新型平板试验装置。

背景技术 混凝土面板堆石坝在我国从60年代得以开始应用的，因其稳定性、抗震性能强、施工简便、节省材料、造价低等优点，在我国已得到较为广泛的采用。目前，混凝土面板堆石坝中混凝土面板易开裂是影响大坝安全运行的关键技术问题之一。从已建混凝土面板堆石坝工程来看，大多数混凝土面板在施工期或者运行期出现裂缝，影响着面板混凝土的耐久性，严重的裂缝问题甚至大幅增加坝体渗漏，威胁到工程的安全运行，如哥伦比亚阿尔托安奇卡亚、墨西哥阿瓜米尔帕、我国的西北口、龙首二级、洞巴、水布垭等混凝土面板堆石坝均存在必须处理的面板开裂现象。

正确地检测与评价面板混凝土的收缩与开裂趋势，是采取措施有效地减少或避免开裂的前提。混凝土是由多种材料组成的复合体，各种材料均具有不同的物理力学性能，在温度及湿度变化和水泥硬化过程中，混凝土内部产生的局部收缩变形、水分转移和扩散是不同的。混凝土收缩受到约束时，便会产生应力，当应力增大到超过材料抗拉能力时就会出现裂缝。

为了更真切地反映工程现状，解决工程结构日趋严重的开裂问题，采用混凝土抗裂性测试方法应能测得材料较真实的开裂参数，提供开裂预测。目前，平板法收缩抗裂试验是国内外检测面板混凝土在约束状态下的抗裂性能的方法之一。

平板式限制收缩开裂试验方法(以下简称“平板法”)中，试件为平板状，试件的变形受到底部或两端钢模板或钢架的约束，平板法的主要特点是比较易于操作，能迅速有效地研究混凝土和砂浆的塑性干缩性能。混凝土抗裂性的平板试验装置及测试方法由美国圣约瑟(SanJose)大学的提出。《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01-2004）对平板试验说明如下：

该试验装置如图1所示，试模尺寸为600mm×600mm×63mm，用于浇筑试件的钢制模。模具的四边用10/6.3不等边角钢制成，在模具每个边上同时焊接（或用双螺帽固定)两排共14个Φ10×100mm螺栓伸向锚具内侧。当浇筑后的混凝土平板试件发生收缩时，四周将受到这些螺栓的约束,模具作为试验装置的一个部分，试验时与试件连在一起。试模内部底面上铺一层塑料薄膜，以减少对混凝土的约束(见图1)。试件浇注后，用太阳灯和电风扇让其快速脱水，收缩24h后测定裂缝长度和宽度。根据试件的出裂时间和最大裂缝宽度等数据作为试件混凝土抗裂性的评定指标，该方法在美国ACI协会报告中推荐为测试合成纤维混凝土抗裂性能的一种方法。

发明内容

1、上述模型装置约束来自于间隔分布的螺栓，混凝土与螺栓的粘结力，只能部分的、不均匀的约束混凝土的收缩变形，不利于相互比较和标准化。

2、混凝土与约束钢筋接触部分亦存在混凝土自收缩，在进行早期混凝土抗裂试验过程中，混凝土水化不充分，粘结强度不高，钢筋握裹力不足，该部分不能起到完全约束固定作用，导致试验测试结果重复性不好。

3、对于较大粒径的混凝土试件成型，螺栓布置部位不易振捣，可能存在不密实情况。

4、基于以上三点，采用传统的平板混凝土抗裂试验装置研究效果不明显，有必要提出一种用于研究面板混凝土抗裂性能的新型平板试验装置。

本实用新型提供一种用于研究面板混凝土抗裂性能的新型平板试验装置，该装置能够提供有效连续的约束力，改良混凝土收缩试验的约束条件，本发明经济、可行、有效。

本实用新型的技术方案如下：