[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

技術領域

本發明涉及一種混凝土試驗裝置和一種混凝土開裂氣候敏感性評價方法，具體涉及一種可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置和一種評價混凝土開裂氣候敏感性的方法。

背景技術

高性能混凝土出現于20世紀80年代末90年代初，是一種新型高技術混凝土，是在大幅度提高常規混凝土性能的基礎上，采用現代技術，優化混凝土原材料及其配合比，經科學施工，可使耐久性、工作性、各種力學性能、適用性、體積穩定性以及經濟合理性得到保證。

高性能混凝土不僅要求具有較高(或滿足建筑物強度設計要求)的強度，更強調在特定使用環境下必須具有高抗裂耐久性，體積的高穩定性，以及施工的高可操作性以及經濟合理、可持續發展性?；炷吝_到高性能最重要的技術手段是使用新型高效減水劑和礦物摻合料。前者能降低混凝土的水灰比、增大坍落度和控制坍落度損失，即賦予混凝土高的密實度和優異的施工性能；后者填充膠凝材料的空隙，參與膠凝材料的水化反應，提高混凝土的密實度，改善混凝土的界面結構，提高混凝土的耐久性與強度。高性能混凝土不僅在性能上與傳統混凝土有很大突破，在節約資源、節省能源、改善勞動條件、經濟合理等方面，尤其對環境有著十分重要的意義，因此是一種可持續發展的綠色材料。針對南水北調大型渠道工程的特點，應科學設計出耐久性高、體積穩定性好、施工可操作強的水工高性能混凝土，保證建筑物的長期安全運行，為設計、施工提供依據是十分迫切需要的。

高性能混凝土的開裂問題是普遍關注的問題，而現有的開裂試驗方法為了能夠確保試件開裂，都采用了較為嚴酷的試驗條件，不能反映混凝土抗裂能力的氣候敏感性。開發可控溫濕度風速條件的混凝土開裂試驗裝置，可以模擬不同的氣候條件下混凝土的抗裂性能。能夠在較寬的氣候條件范圍內抗裂的混凝土，可以認為是抗裂性較優的混凝土。

發明內容

針對現有技術的上述情況，本發明的目的是提供一種可控風速溫濕度的混凝土開裂試驗裝置，以及使用這種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。該試驗裝置和方法，能設定風速、溫度、濕度等不同氣候條件的組合，觀察混凝土開裂情況?？梢詫崿F在施工前進行混凝土開裂試驗，以取得必要數據?；诖嗽囼炑b置提出混凝土開裂氣候敏感性評價方法評價不同混凝土在氣候變化條件下的開裂敏感性，可以優選開裂氣候敏感性低的混凝土配合比用于氣候條件復雜的工程。

完成上述發明任務的方案是，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(共同構成監測系統)；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。

即，本發明的可控溫濕度風速混凝土開裂試驗裝置主要由風道、風機、開裂試架、控溫裝置、去濕裝置、監測系統等組成。

監測系統的風速傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器可以設置在風道實驗段的前方(來風方向)。

更具體和更優化的方案中，所述風道分別采用直徑500mm鍍鋅鐵皮管和有機玻璃圓管，有機玻璃管用于試驗段，便于試驗中觀察開裂試件的表面變化；風機選擇與風速、風道匹配的軸流式風機；開裂試架用來承托開裂試件，置于風道試驗段中；控溫系統采用冷暖空調機；采用去濕裝置去濕；監測系統能夠動態監測和控制試驗段的溫度、濕度和風速。

優化方案中，風道中還設有溫度、濕度記錄器。

使用上述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，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)。

換言之，本發明采用這套可控溫濕度風速的混凝土開裂試驗裝置可以進行：在特定溫濕度和風速條件下，測試混凝土的開裂情況，評價該混凝土在此氣候條件下的抗裂能力；