[發明專利]混凝土自由變形測試儀

無效

• 申請號: 201010152698.0
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102221602A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 林志海;鄭賀伊
• 申請（專利權）人: 深圳泛華工程集團有限公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及建筑材料領域實驗用測試儀器，主要用于測量混凝土自由變形的實驗設備，尤其是一種在實驗室模擬各種體積混凝土結構物的溫度發展并測量其自由變形的測試儀。

背景技術

混凝土自由變形量是衡量混凝土配合比是否有利于大體積混凝土結構物降低開裂風險的重要指標之一，由溫度變形、自生收縮和干燥收縮組成，在添加膨脹劑的情況下還包括人工膨脹變形。只有在了解混凝土自由變形的前提下，才能結合實際約束程度和混凝土彈性模量與徐變等物理特性的影響，確定混凝土結構物內部應力的發展，判斷開裂風險，為進一步優化混凝土配合比、控制應力的發展與裂縫的出現提供科學依據。由于混凝土材料的復雜性，目前還無法用可靠計算方法預測自由變形的發展，只有通過設計良好的實驗才能獲得準確的數據。同時，必須是在一定溫度變化條件下的自由變形數據才具有實用意義，因為混凝土的自生收縮與溫度變化有關，常溫條件下的測量數據與現場情況并不符合。可靠、精確、方便的混凝土自由變形測試儀可以幫助實現正確判斷，為避免或抑制混凝土出現開裂創造有利條件。

現在具有代表性的同類儀器設備有水泥砂漿自生收縮測試儀和膨脹收縮測定儀等。這類儀器主要存在以下三個問題：

一是不能夠真實模擬現場溫度：真實模擬施工現場大體積混凝土隨溫度變化的自由變形值，就要選取混凝土結構物中最大自由變形的可能位置—即大體積混凝土結構中溫度變化最大的位置進行模擬。因此必須在半絕熱條件下，通過控制水化放熱速率模擬現場實際散熱條件獲得主要憑自身水化放熱引起的溫度上升、下降直至平緩的發展過程。試驗結果的可靠性和精確度在于是否可以良好地控制放熱速率，而現有的儀器只是在常溫條件下對混凝土進行測量，不能夠給予混凝土試驗對象一個符合半絕熱溫升條件的測試環境。

二是測量材料的限定：一部分現有的收縮測試儀主要針對砂漿進行試驗，或者對骨料的粒徑進行一定的限制，顯然這種測量模擬方式沒有考慮混凝土中石子對于混凝土自身的變形影響，因此對于測量混凝土的收縮變形值是不符合實際的。

三是混凝土模擬狀態的缺失：一部分現有的混凝土變形儀器都是從混凝土的硬化并脫模之后才進行實驗的，不能對完全的自由變形進行測量。因為混凝土在水化過程中會發生明顯的自生收縮，即由水泥在水化過程中產生的固有收縮；另外混凝土在攪拌完后的一段時間內，水泥的水化反應異常激烈，出現泌水和體積縮小的現象，這種體積縮小稱為塑性變形。目前的混凝土變形測試儀器，無法測量這些變形。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種制造成本低、測量精度高，工程人員容易上手操作的混凝土自由變形測試儀。通過對混凝土自由變形值進行測量和評定，從中選用最優質的混凝土配合比，最大限度地避免或抑制混凝土裂縫的發生，實現提高混凝土耐久性的目的。

為實現該技術目的，本發明的方案為：一種混凝土自由變形測試儀，由測試箱體組件、溫度控制組件、位移傳感裝置和計算機組件構成，所述測試箱體組件為可拆分的封閉容器，由活動的、可拼裝的六塊側板組成，分別是上下、左右、前后側板；所述溫度控制組件包括貼附在六塊側板內壁上的硅橡膠加熱膜，設置在混凝土試驗對象四周和內部的溫度傳感器；所述硅橡膠加熱膜連接于可由計算機組件控制的交流電電力調整器；所述溫度傳感器連接于與計算機組件相連接的溫度信號調理器；所述位移傳感裝置為設置在混凝土試驗對象端部并與之緊密接觸的位移傳感器；所述溫度信號調理器、交流電電力調整器和位移傳感裝置均通過可實現電壓信號與數字信號轉換的數據采集卡與計算機組件連接。

為確保更好的溫度環境，取得更好的測試精度，所述六塊側板均嵌入有蜂窩狀保溫隔熱層，所述硅橡膠加熱膜貼附在保溫隔熱層上。

為便于對試驗對象自由變形的測量，所述測試箱體組件的底部安裝有變形測量支座。

為保護好零部件不受混凝土的腐蝕，六塊側板的內表面部分都包有不銹鋼薄板，將硅橡膠加熱膜、保溫隔熱層包在其中。

作為進一步的具體改進，所述位移傳感器固定在混凝土試驗對象兩端的鋼制支架上，兩個鋼制支架由位于測試箱體組件下側的兩根鋼管連接。

所述溫度傳感器(6)采用的是測量精度達0.1℃以上的熱電阻或熱電偶傳感器。