[實用新型]一種評估混凝土溫度沖擊裂縫的系統

有效

• 申請號: 201320386698.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203414374U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 陸采榮;梅國興;戈雪良;劉偉寶;王珩;王宏;宗志強;楊虎
• 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: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 張飆

技術領域

本實用新型涉及一種評估混凝土溫度沖擊裂縫的系統，能對經歷較大范圍晝夜溫差、寒潮降溫事件等水工建筑物混凝土的開裂情況進行評估。

背景技術

水利工程建設過程中所用混凝土量大、結構厚實，常被稱為大體積混凝土。對于大體積混凝土除了最小斷面和內外溫度有一定的規定外，對平面尺寸也有一定限制。大體積混凝土產生的溫度裂縫，一方面是由于內外溫差產生的，另一方面是混凝土結構的外部約束和混凝土各質點間的約束，阻止混凝土收縮變形，溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現裂縫。另外，對于各類大型調水工程而言，其水源地一般位于水量充沛、氣溫較高的南方地區，接近常溫的水在調水渠道中向寒潮易發的北方地區輸送，寒潮帶來的氣溫突降對運行中的混凝土渠道、渡槽帶來快速的內外溫度差沖擊，若混凝土的抗裂性出現問題，則將導致嚴重的運行事故，甚至次生災害。

在混凝土的抗裂性評估方面，比較常用的有圓環法、平板法等。圓環法主要反映混凝土塑性收縮、自收縮和干燥收縮引起的混凝土早期開裂傾向，但與溫度引起的收縮及裂縫關系不大；平板法主要反映試驗過程中的溫度、濕度、風速等環境條件對混凝土早期開裂傾向的影響。針對大體積混凝土由于內外溫差產生的溫度應力、以及調水工程受寒潮沖擊帶來的內外溫差溫度應力在受到周圍約束情況下而產生的裂縫情況，目前缺少合適的系統進行試驗評估。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種評估混凝土溫度沖擊裂縫的系統，該系統能夠達到快速模擬混凝土在約束條件下由于內外溫度沖擊致裂的效果。

為實現上述目的，本實用新型提供一種評估混凝土溫度沖擊裂縫的系統，包括應變檢測裝置、混凝土試件和提供20℃～200℃范圍高溫環境、0℃～－40℃范圍低溫環境的測試箱體，其中，混凝土試件包括溫度變化線膨脹系數低的強約束體及其上澆筑的混凝土體，應變檢測裝置設置在所述混凝土體上監測其在測試箱體內經過溫度變化沖擊后的變形數據。

進一步，所述強約束體為線膨脹系數在－100℃～100℃溫度范圍內穩定在1×10^-6/℃的特種鋼材圓環。

進一步，所述特種鋼材圓環高度為15cm，厚度為5cm。

進一步，所述混凝土體為混凝土圓環，所述特種鋼材圓環上澆筑混凝土圓環來形成所述混凝土試件，混凝土圓環的高度為15cm、厚度為10cm。

進一步，所述特種鋼材圓環的外表面與所述混凝土圓環的內表面緊密結合，所述混凝土圓環采用的最大粗骨料粒徑為40mm。

進一步，所述混凝土圓環的側面開有縫槽，該縫槽的起始端位于混凝土圓環的上表面。

進一步，所述縫槽高6cm、深4cm、寬0.1cm。

進一步，所述應變檢測裝置包括電阻應變片、靜態應變采集儀和計算機，電阻應變片貼裝在所述混凝土圓環的側面，并且電阻應變片的貼裝位置位于所述縫槽的底部。

進一步，所述電阻應變片貼裝在所述縫槽下端0.5cm處。

本實用新型的有益效果是，通過設置提供高、低溫測試箱體的溫度范圍，以及溫度沖擊過程中通過特種鋼材圓環提供有效的強約束，實現了室內模擬大體積混凝土由于內外溫度差引起的開裂情況，以及大型調水工程由于寒潮沖擊引起的裂縫等情況；并可以通過人為增大高、低溫沖擊的溫差值，在室內實現混凝土由于溫度差引發開裂的加速模擬。通過在圓環狀混凝土試件側面人為開設縫槽，以及在縫槽底部張貼高精度應變片，實現了溫度沖擊過程中混凝土裂縫發展過程的實時監測，克服了溫度沖擊過程中混凝土裂縫產生的隨機性等問題，可保證試驗結果準確，減小試驗測值誤差，提高試驗數據的可比性和復驗性。

附圖說明

圖1為本系統示意圖；

圖2為計算機自動記錄的混凝土應變過程的曲線圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本實用新型進行更全面的說明，附圖中示出了本實用新型的示例性實施例。然而，本實用新型可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本實用新型全面和完整，并將本實用新型的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。