[發明專利]一種用于CT掃描的混凝土升降溫裝置及方法

有效

• 申請號: 201910926532.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110646449B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 田威;高芳芳;肖煜強;王亞威;李騰
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046;G05D23/27
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種用于CT掃描的混凝土升降溫裝置及方法，包括加熱裝置、溫控顯示裝置、噴水冷卻裝置、排水裝置和殼體；殼體由隔熱材料制成；加熱裝置的加熱墊圈設置在殼體底部，多個固定塊固定在加熱墊圈上，多個固定塊間放置混凝土試塊；溫度控制裝置的溫度探頭和溫度控制器設置在殼體內部，加熱墊圈連接溫度控制器的輸出端，溫度探頭連接溫度控制器；噴水冷卻裝置固定于殼體頂部，進水管伸入至殼體內部；噴頭與進水管連接；排水裝置的出水口為殼體底部的通孔，排水管和出水口連接；殼體底部設置有導線孔。能夠使用CT斷層掃描技術實時監測混凝土在不同溫度及不同降溫速率下的細觀裂縫、孔隙結構及水分遷移變化。

技術領域

本發明屬于混凝土材料性能領域，涉及一種用于CT掃描的混凝土升降溫裝置及方法。

背景技術

目前混凝土高溫實驗主要包括兩個階段，一是高溫下，二是高溫后。由于高溫下試驗設備和裝置的難度較大，所以目前高溫后的試驗研究更多一些。但是高溫后的混凝土試驗前人多用自然冷卻和浸水冷卻來模擬消防救火。事實上，混凝土微觀裂縫和孔隙變化對溫度和荷載十分敏感，消防高壓噴淋冷和實驗自然冷卻及浸水冷卻對混凝土細微觀影響有很大不同。混凝土受高溫后高壓噴水驟然冷卻，內外溫度的不均勻性，水壓力的沖擊，不同深度水化產物的生成量、微裂縫的形成和擴展、孔隙的變化等細觀特征變化都會對混凝土的宏觀性能造成很大影響。

盡管已有諸多學者利用醫用CT掃描技術對混凝土細微觀機理進行了研究，但由于受制于高溫及醫用CT掃描設備的限制，其細微觀研究都局限于高溫自然冷卻后或高溫浸水冷卻后，無法對高溫和高壓噴淋同時作用下的材料孔隙、水分遷移、裂紋變化特征對結構失效機理的影響進行實時監測和精確研究。由于醫用CT掃描儀器不能承受高溫作用，所以試件的實時加熱必須考慮以下問題：①加熱設備的外部溫度不能高于室溫②實驗裝置不能影響CT掃描結果③實時加熱時，防止高溫和爆炸損壞醫用CT設備以及造成危險。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種用于CT掃描的混凝土升降溫裝置及方法，能夠使用CT斷層掃描技術實時監測混凝土在不同溫度及不同降溫速率下的細觀裂縫、孔隙結構及水分遷移變化。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種用于CT掃描的混凝土升降溫裝置，包括加熱裝置、溫控顯示裝置、噴水冷卻裝置、排水裝置和殼體；

殼體為中空密閉結構，由隔熱材料制成；殼體正面設置有倉門；

加熱裝置包括加熱墊圈和多個固定塊，加熱墊圈設置在殼體底部，多個固定塊固定在加熱墊圈上，多個固定塊間放置混凝土試塊；

溫度控制裝置包括溫度探頭和溫度控制器；溫度探頭和溫度控制器設置在殼體內部，加熱墊圈輸入端通過防水耐高溫導線連接溫度控制器的輸出端，溫度探頭輸出端通過防水耐高溫導線連接溫度控制器的輸入端；

噴水冷卻裝置固定于殼體頂部，包括噴頭和進水管，進水管伸入至殼體內部；噴頭與進水管伸入殼體內部的一端連接，噴頭朝向混凝土試塊頂面；

排水裝置位于殼體底部，包括出水口和排水管，出水口為殼體底部的通孔，排水管和出水口連接；

殼體底部設置有導線孔，溫度控制器的電源插頭線通過導線孔伸入殼體內部，導線孔設置有隔熱密封條。

優選的，加熱墊圈的加熱絲呈若干矩形排布，矩形之間同心，固定塊底部設置有卡扣，卡在加熱墊圈上。

優選的，進水管內部設置有壓力閥門。

優選的，噴頭與水平方向呈45°夾角。

優選的，殼體底部設置有多個橡膠支座。

優選的，溫度探頭采用紅外線溫度探頭。

優選的，溫度控制器無線連接有遙控器。