[發明專利]監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置與方法

有效

• 申請號: 201910974119.1
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110542703B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 高小建;黃煌煌;陸秀麗;鄧宏衛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B21/32
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

1.一種監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：它包括模具(1)、加熱片(2)、溫度傳感器(3)、蓋板(4)、滑板(5)、滑道(6)、位移傳感器(7)、溫度控制箱(8)及若干彈簧(9)，所述模具(1)為金屬材質，其頂部開口設置，泡沫混凝土(100)裝設在模具(1)內，加熱片(2)裝設在模具(1)的底部，溫度傳感器(3)裝設在模具(1)的側面，所述加熱片(2)與所述溫度控制箱(8)之間以及所述溫度傳感器(3)與所述溫度控制箱(8)之間分別通過導線連接，所述滑道(6)豎向設置在模具(1)的一側，滑板(5)水平布置且沿豎直方向滑動連接在滑道(6)上，若干彈簧(9)均布在滑板(5)與蓋板(4)之間，且其上、下兩端分別與滑板(5)及蓋板(4)固接，位移傳感器(7)裝設在滑板(5)下表面中心位置；

所述滑道(6)包括滑道主體(6-1)及支座(6-2)，所述滑道主體(6-1)通過所述支座(6-2)豎直固設在地面上；

所述滑道主體(6-1)為柱狀結構，滑板(5)的一端固定連接有連接桿(10)，連接桿(10)上遠離滑板(5)的一端固定連接有定位環(11)，所述定位環(11)套設在所述滑道主體(6-1)上且通過緊定螺釘(12)限位。

2.根據權利要求1所述的監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：彈簧(9)的數量為四個。

3.根據權利要求1所述的監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：所述模具(1)為鐵質模具。

4.根據權利要求3所述的監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：所述模具(1)為立方體結構或圓桶形結構，且其側部和底部均加工有空腔，所述加熱片(2)設置在底部空腔內，所述溫度傳感器(3)設置在側部空腔內。

5.根據權利要求4所述的監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：溫度傳感器(3)的數量為兩個，且對稱布置在模具(1)的兩側部空腔內。

6.根據權利要求1、4或5所述的監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，其特征在于：模具(1)外部設置有保溫隔熱層，模具(1)內側壁設置有聚四氟乙烯層。

7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的裝置監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的方法，其特征在于：它包括如下步驟：

步驟一、向模具(1)內澆筑泡沫混凝土(100)，當澆筑高度高于模具(1)頂端時，停止澆筑并振搗密實，刮去多余漿體至泡沫混凝土(100)上表面與模具(1)頂端齊平；

步驟二、上下移動滑板(5)使蓋板(4)與泡沫混凝土(100)緊密貼合，并確保彈簧(9)處于原長或微壓縮狀態，然后固定滑板(5)在滑道(6)上的位置，記錄此時位移傳感器(7) 的示數x₁；

步驟三、設定溫度控制箱(8)的目標溫度，開啟溫度控制箱(8)開關，使加熱片(2)開始對模具(1)加熱；

步驟四、在相應時刻，再次讀取位移傳感器(7)的示數x ′ ₁ ，得到泡沫混凝土(100)的變形量為x′₁-x₁，根據胡克定律和彈簧(9)勁度系數k，得到泡沫混凝土(100)的膨脹應力為4k(x′₁-x₁)。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：當澆筑高度高于模具(1)頂端3～5mm時，停止澆筑。