[發明專利]可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置及氣候敏感性評價方法

無效

• 申請號: 200910264115.0
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101762451A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 陸采榮;梅國興;劉偉寶;王珩;戈雪良;劉偉東
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 栗仲平

1.一種可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，該裝置由封閉的環形風道構成，所述風道中設有風機，并分為實驗段、溫度和濕度調節段；

在風道實驗段設有風速傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；該風速傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器分別與中央控制器連接，該中央控制器的輸出分別接風機動力電路中的變頻器，與所述風道溫度和濕度調節段中的控溫機構和去濕機構；

所述的風道實驗段中設有開裂試架；同時該風道實驗段采用透明材料制成。

2.根據權利要求1所述的可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，所述的控溫機構和去濕機構共同采用冷暖空調機。

3.根據權利要求1所述的可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，風道中還設有溫度記錄器和濕度記錄器。

4.根據權利要求1所述的可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，所述風道分別采用直徑500mm鍍鋅鐵皮管和有機玻璃圓管構成，其中的有機玻璃管用于試驗段。

5.根據權利要求1～4之一所述的可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，所述的風機采用軸流式風機。

6.根據權利要求5所述的可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，其特征在于，

所述的軸流式風機采用T40型軸流通風機；

所述的中央控制器采用計算機連接變頻器、溫濕度記錄器、風速儀和冷暖空調進行采集和控制。

7.一種使用權利要求1所述的混凝土開裂試驗裝置進行的混凝土開裂氣候敏感性評價方法，其特征在于，步驟如下：

(1)、將混凝土實驗樣品放置在風道實驗段的開裂試架上，并關閉風道；

(2)、設定該次實驗的風速、溫度和濕度數值，由中央控制器控制實驗裝置的風速、溫度和濕度數值；

(3)、風速、溫度和濕度數值達到要求后，開始記錄時間；

(4)、達到規定時間后，取出混凝土實驗樣品，觀察其開裂情況；

(5)、計算該混凝土開裂的氣候敏感因子，評價該混凝土在此氣候條件下的抗裂能力；

(6)、重新設定實驗的風速、溫度和濕度數值，重復以上步驟(1)～步驟(5)。

8.根據權利要求7所述的混凝土開裂氣候敏感性評價方法，其特征在于，步驟(5)中計算混凝土開裂的氣候敏感因子，評價該混凝土在此氣候條件下的抗裂能力的方法是：

采用CCES?01-2004中的方法，其中幾個參數方法如下：

1)裂縫的平均裂開面積

a=12NΣiNWi·Li]]>

2)單位面積的開裂裂縫數目

b=NA]]>

3)單位面積上的總裂開面積

C＝a·b

式中：

Wi——第i根裂縫的最大寬度，mm；

Li——第i根裂縫的長度，mm；

N——總裂縫數目，根；

A——平板的面積0.36m2；

試件的早期抗裂性評價準則有以下四條：

1)僅有非常細的裂縫；

2)平均裂開面積＜10mm2；

3)單位面積開裂裂縫數目＜10根/m2；

4)單位面積上的總裂開面積＜100mm2/m2；

根據上述準則，將抗裂性劃分為五個等級：

I級：全部滿足上述四個條件；

II級：滿足上述四個條件中的3個；

III級：滿足上述四個條件中的2個；

IV級：滿足上述四個條件中的任意一個；

V級：全都不滿足；

或者，

對于第二種試驗的評價采用混凝土開裂氣候敏感因子Kc進行，Kc的大小反映混凝土的開裂受氣候變化的影響程度，Kc越大說明受氣候變化影響越顯著，反之則表示混凝土開裂受氣候變化影響不顯著。Kc采用下式計算：

Kc=|dKdT+dH-dV|]]>

式中：K_c——混凝土開裂氣候敏感因子；

dK——兩種氣候條件下混凝土單位面積上的開裂面積變化率；

dT——兩種氣候條件下的溫度變化率；

dH——兩種氣候條件下的濕度變化率；

dV——兩種氣候條件下的風速變化率。

第一種試驗的抗裂評價可以用于配合比抗裂優化，在多個配比中選擇抗裂性評價等級較高的混凝土用于工程；第二種試驗的結果反映混凝土開裂受氣候變化的影響程度，對于Kc值較大的混凝土應重視保溫保濕養護。