[發明專利]一種混凝土收縮全自動無線采集系統

在審

• 申請號: 201710125417.4
• 申請日: 2017-03-04
• 公開（公告）號: CN108534739A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 張戎令;胡銳鵬;王起才;楊子江;馬麗娜;王磐炬;吳衛;王錚;劉樹紅;薛吉剛;任君;陳云;祁強;張凱;薛炎瑾
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種混凝土收縮全自動無線采集系統，其主要包括混凝土收縮測量裝置，可調節溫度、濕度控制裝置，溫度濕度檢測裝置，收縮量傳輸、接收裝置。本發明適用于測試不同形式混凝土構件的膨脹收縮量，混凝土收縮量測量要求精度較高（收縮量通常約為2×10?4），由于目前現有的混凝土收縮量檢測裝置測試精度為千分之一，同時也無法數據自動化采集、分析，即造成試驗試件往復取出，造成試驗數據的不穩定和離散，同時造成了大量的人工工作量；本發明消除了測量過程中由于試驗過程移動試件產生的誤差，并且將測量精度從目前的千分之一提高到了萬分之一，同時實現了數據全自動無線采集，并實現了混凝土的不同的溫度濕度環境。該儀器組裝簡單，操作方便，且經濟適用。

技術領域

本發明主要用于測量不同類型混凝土構件的膨脹收縮情況，適用于不同規范和標準下的測收縮試件，并且可以模擬多種不同的混凝土溫濕度環境。

背景技術

混凝土在硬化和干燥過程中,由于化學收縮、自收縮、干燥收縮等原因，會發生各種變形，從而其內部易產生收縮應力，當收縮應力超過混凝土在硬化過程中所能承受的拉伸應力時，混凝土結構就會產生裂縫。

現有技術一：埋入應變計法，我國水工混凝土試驗中建議埋入應變計的方法測定收縮。

現有技術一存在以下缺點：雖然埋入應變計的方法較為常用,但是測量精度難以滿足要求，而且當早期混凝土尚無足夠強度時, 應變計無法與混凝土同步變形,而高強混凝土恰恰此時產生很大的自收縮, 無法準確測得混凝土早期收縮, 往往使所測得的收縮值偏小。另外, 該應變計價格昂貴無法重復利用, 故埋入應變計法的應用也受到一定程度的限制。

現有技術二：安氏自收縮測試法，安明哲在日本Tazawa自收縮測試方法的基礎之上對混凝土自收縮測定方法進行了改進。混凝土收縮試件的尺寸定為100mm×100mm ×324mm。混凝土澆注到試模內立即密封試模，帶模測定收縮。測定裝置由3個部分組成:混凝土密封試模、千分表架和溫度測定儀。混凝土密封試模內底襯有一層特富綸，長方向的內側襯有可插拔的側板，密封蓋與試模之間設有密封墊，并用密封螺栓緊固，短向板留有伸出測頭的孔。安氏自收縮測試法不僅可以測定混凝土無強度的條件下早期自收縮值，而目還可以測定出后期自收縮值。

現有技術二存在以下缺點：測量精度僅為千分之一，難以滿足萬分之一的精度要求，如果測量齡期延長、測量試件數量增加時，需要的裝置數量增加，而且設備占用空間增多，試驗不能實現自動控制和自動數據采集處理，故整個試驗過程會變得更為繁瑣。

現有技術三：LVDT傳感器法(嵌入式法)，在棱柱體模具中放置兩根豎向金屬桿，金屬桿頂端與IV (線性可變示差傳感器)相連，以桿頂端的水平位移反映混凝土收縮的大小。

現有技術三存在以下缺點：首先，混凝土沉實和自重對桿支座產生的壓應力，可能引起金屬桿轉動而給測量帶來較大誤差。其次，很難評價所測得的水平位移到底是整個模具長度內試件的軸向收縮還是僅為靠近上表面處的收縮。

現有技術四：差動位移傳感器，A.Radocea通過在混凝土試件兩端分別埋入兩個線性差動位移傳感器監測混凝土早期體積的變形。這種方法操作簡單, 受人為影響小。

現有技術四存在以下缺點：測量時, 每個混凝土試件都得配備兩個傳感器，而且在測量過程中不能移動或竄用試件或傳感器，造價高。

現有技術五：線振儀法，Serge Lepage等人在混凝土中埋入線振儀, 這種線振儀里面包含一個金屬弦, 而金屬弦的共振頻率與它所受壓力有一定函數關系, 從而通過一個電磁激振器測量線振儀的共振頻率隨時間的變化就可測量出混凝土的體積變化。這種方法構思巧妙, 不失為一種好的測量方法。

現有技術五存在以下缺點：線振儀應有適當的剛度, 剛度大容易埋置, 但對早期收縮不敏感, 剛度太小, 雖然靈敏度高但卻不容易埋置和操作; 同時, 早期混凝土能否與這種傳感器粘結良好, 傳感器的變形是否真實反映出混凝土的變形, 還值得探討。