[發明專利]一種測試混凝土抗裂性能的方法

有效

• 申請號: 201711120829.5
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107907410B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 張國新;劉毅;王振紅;劉有志;張磊;李松輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N33/38
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 倪中翔;王淳

一種測試混凝土抗裂性能的方法，將混凝土原材料按配比攪拌，澆入模板，保持試件上表面裸露，以模擬環境因素產生的溫濕影響；將溫度傳感器分別插入試件中部三等分點，以及環境箱測溫孔內，將濕度傳感器置于環境箱內；試件中部安裝位移傳感器，并用定位工裝固定，保持其位置恒定；軟件測試界面內設定相應的環境箱溫、濕度和約束參數，模擬真實環境，待混凝土終凝后拆除定位工裝，開始試驗，每隔5小時，對混凝土施加壓力，并測量混凝土的位移數據；按照公式計算混凝土不同齡期的彈性模量，并根據公式計算混凝土抗裂性能指標。本發明可以對混凝土在溫度變化發展條件下的抗裂性能進行試驗，為掌握混凝土力學性能和防止混凝土裂縫產生提供可靠依據。

技術領域

本發明屬于水利水電工程的技術領域，特別是一種測試混凝土抗裂性能的方法。

背景技術

大體積混凝土的裂縫問題一直是困擾國內外工程界的一個重要難題，混凝土裂縫的出現，不但影響著結構的外觀質量，也嚴重影響著工程的使用壽命和安全，進而威脅到人民的生命財產。因此，如何避免裂縫的產生或者降低裂縫發生的可能就成為工程建設者所關心的問題，特別是大體積混凝土結構，溫度裂縫是主要的裂縫形式。截止目前，對大體積混凝土的溫度裂縫防止主要從如下三方面著手：(1)優化混凝土結構，改善受力特性；(2)材料方面改進，優化混凝土配合比，改善混凝土的材料性能，真實掌握混凝土熱力學特性；(3)采取施工措施，降低混凝土溫度，防止混凝土產生過大的溫差。

現有的測試水工混凝土抗裂性能的裝置和方法是通過不同的裝置分別測試水工混凝土不同的性能參數，通過分別評估多個性能參數(如絕熱溫升、彈性模量、抗拉強度、自生體積變形、徐變等等)，來測試或者說評價混凝土的抗裂性能。上述方法不但涉及的儀器設備多，試驗費用高，而且這些參數都是獨立測試，不受其他參數和環境的影響。工程實際中，混凝土各參數相互影響、相互制約和發展，混凝土各性能參數是一個綜合的參數，混凝土的抗裂性能也是一個綜合因素影響下的抗裂性能。因此，急需一種新的測試方法，直接測量綜合影響因素下的混凝土抗裂性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種測試混凝土抗裂性能的方法，其可以改進現有水工混凝土抗裂性能試驗方法的局限和不足，對混凝土在溫度變化發展條件下的抗裂性能進行試驗，為掌握混凝土力學性能和防止混凝土裂縫產生提供可靠依據。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種測試混凝土抗裂性能的方法，它利用一個試驗裝置，該試驗裝置包括一底座，該底座上設置有一用于隔絕外界環境的環境箱，該環境箱內設有混凝土試件容置裝置；

該混凝土試件容置裝置包括固定夾頭、活動夾頭、兩個側模板，拼合構成一個上端敞口或者上下端均敞口的容置空間，該固定夾頭固定設置在該環境箱一端，該活動夾頭可沿該容置空間的長度方向的軸線移動地設置在該環境箱另一端，兩個側模板平行置于該固定夾頭和活動夾頭之間；該環境箱或者該環境箱和該容置空間設置溫度傳感器和濕度傳感器；該環境箱和混凝土試件容置裝置還設有溫度調節裝置和濕度調節裝置；

還包括一加載系統；該加載系統包括一反力框架、一傳動裝置和一帶有減速機的伺服電機，該反力框架固定設置在該底座上，將該環境箱包圍；該傳動裝置包括設于該反力框架上的主動絲杠，該主動絲杠末端連接約束軸，該約束軸穿過該環境箱且末端穿與該活動夾頭連接，而使得該活動夾頭位置固定或在該軸線方向移動；該伺服電機與該主動絲杠連接；該約束軸頂部設有測量頂，該測量頂與該環境箱之間設有位移傳感器；該傳動裝置設有應力傳感器；

該溫度傳感器、濕度傳感器、位移傳感器、應力傳感器連接至測量控制系統的輸入端，該溫度調節裝置、濕度調節裝置和該伺服電機均連接至測量控制系統的輸出端；

將混凝土原材料按相應配比攪拌，澆入容置空間內，形成試件，保持試件上表面裸露，以模擬環境因素產生的溫濕影響；

將溫度傳感器分別插入試件中部三等分點，以及環境箱測溫孔內，將濕度傳感器置于環境箱內；