[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

一種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，屬于土木建筑材料性能測試技術領域。本發明解決了現有技術無法實現在熱養環境下實時、原位測量泡沫混凝土膨脹應力和變形的問題，以及無法測量不同熱養環境及約束狀態下泡沫混凝土膨脹應力和變形的問題。泡沫混凝土裝設在模具內，加熱片裝設在模具的底部，溫度傳感器裝設在模具的側面，所述加熱片與所述溫度控制箱之間以及所述溫度傳感器與所述溫度控制箱之間分別通過導線連接，所述滑道豎向設置在模具的一側，滑板水平布置且沿豎直方向滑動連接在滑道上，若干彈簧均布在滑板與蓋板之間，且其上、下兩端分別與滑板及蓋板固接，位移傳感器裝設在滑板下表面中心位置。

技術領域

本發明涉及一種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，屬于土木建筑材料性能測試技術領域。

背景技術

眾所周知，泡沫混凝土由于其內部具有大量封閉細小的孔隙，具有輕質高強、保溫隔熱、隔聲耐火和減震抗震等優異性能。近年來，作為建筑隔墻或者填充材料，泡沫混凝土被廣泛應用于非結構構件或結構保溫一體化建筑構件。隨著裝配式建筑的發展，以泡沫混凝土為填充材料的建筑隔墻受到較多關注。泡沫混凝土由于密度低可以有效降低結構自重，減少原材料用量，節省工廠化制備和運輸、安裝過程中的能源和人力成本。在實際工業化生產中，為加快模板的周轉效率，縮短生產周期，幾乎所有水泥混凝土構件都要在澆注后幾小時便開始進行蒸汽養護以提高早期強度。然而，由于泡沫混凝土中含有大量氣孔，在蒸養條件下氣體熱脹會導致泡沫混凝土產生明顯的體積膨脹。在模板約束作用下，這種受熱產生的自身膨脹壓應力可能會誘發泡沫混凝土裂縫發展，致使構件外觀質量和整體力學性能降低。因此，研發能夠監測受約束泡沫混凝土在蒸養環境下的膨脹應力和體積變形對泡沫混凝土的推廣應用至關重要。

實際工業化生產中，熱養護條件下與蒸汽養護條件下的泡沫混凝土體積變形最為接近，但是目前，國內外測量混凝土體積變形的裝置均是在標準養護或者常溫養護條件下進行的。對于蒸汽養護混凝土，因養護條件的原因，直接導致實現蒸汽養護的裝置結構復雜，為了能夠實現測試并且便于測試，也可以選擇以熱養護條件代替蒸汽養護條件，但是一般是將試件從蒸養環境中或者熱養護環境中取出再進行測試，不僅干擾了混凝土在蒸汽養護或熱養護條件下的強度發展，同時由于測試過程中移動試件，導致獲得的結果準確較差，不能反映實際情況。另外，目前國內外尚無可以監測泡沫混凝土在不同的蒸養制度下及受約束狀態下所產生的膨脹應力和變形的裝置與方法。

發明內容

本發明是為了解決現有技術無法實現在熱養環境下實時、原位測量泡沫混凝土膨脹應力和變形的問題，以及無法測量不同熱養環境及約束狀態下泡沫混凝土膨脹應力和變形的問題，進而提供了一種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。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

監測約束狀態下泡沫混凝土熱脹應力和變形的裝置，它包括模具、加熱片、溫度傳感器、蓋板、滑板、滑道、位移傳感器、溫度控制箱及若干彈簧，所述模具為金屬材質，其頂部開口設置，泡沫混凝土裝設在模具內，加熱片裝設在模具的底部，溫度傳感器裝設在模具的側面，所述加熱片與所述溫度控制箱之間以及所述溫度傳感器與所述溫度控制箱之間分別通過導線連接，所述滑道豎向設置在模具的一側，滑板水平布置且沿豎直方向滑動連接在滑道上，若干彈簧均布在滑板與蓋板之間，且其上、下兩端分別與滑板及蓋板固接，位移傳感器裝設在滑板下表面中心位置。

進一步地，所述滑道包括滑道主體及支座，所述滑道主體通過所述支座豎直固設在地面上。

進一步地，所述滑道主體為柱狀結構，滑板的一端固定連接有連接桿，連接桿上遠離滑板的一端固定連接有定位環，所述定位環套設在所述滑道主體上且通過緊定螺釘限位。

進一步地，彈簧的數量為四個。

進一步地，所述模具為鐵質模具。

進一步地，所述模具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，所述加熱片設置在底部空腔內，所述溫度傳感器設置在側部空腔內。