[發明專利]一種針對高強混凝土的拉伸徐變試驗裝置以及方法

在審

• 申請號: 201911243046.5
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110926945A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 劉加平;吳義凱;楊果;許弟升
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 朱欣欣

本發明涉及一種針對高強混凝土的拉伸徐變試驗裝置及方法，包括雙彈簧拉伸徐變裝置、混凝土試件徐變應變采集方法兩部分；雙層彈簧拉伸徐變裝置利用雙彈簧保證加載過程和后期持荷的穩定；混凝土檢測試件一側設有線性差動式位移傳感器，另一側設有千分表檢測儀；在確保兩種采集方式相差在誤差范圍內的前提下，前期使用傳感器的數據點，后期使用千分表的讀數點，通過對數作圖法作圖，既可以顯示出加載初期包括彈性變形的瞬時變形，又可以使數年的變形不至于接近水平，克服了傳統應變采集方法在較短時間內的值無法區分，較長時間的值位于圖外的局限性；本試驗裝置及方法具有操作簡單、成本低、適用于長期開展拉伸徐變測試、數據可靠等特點。

技術領域

本發明涉及一種針對高強混凝土的拉伸徐變試驗裝置以及方法，屬于混凝土結構與材料領域。

背景技術

徐變是研究混凝土性質的一個重要特征，傳統研究對受壓狀態下成熟混凝土的徐變的研究相對成熟，而對受拉狀態下，尤其是早期混凝土受拉狀態下混凝土的徐變的研究卻不多見，經過大量試驗表明，混凝土開裂與否不僅取決于收縮，很大程度上受拉徐變的影響，因此拉伸徐變的研究意義重大，拉伸徐變試驗主要包含了三個部分，即加載方式、應變采集以及試件形式。

拉伸徐變裝置使用的加載方式較多，但都有一定的不足。杠桿加載制作簡單，成本較低，但占地面積大。滑輪加載相對穩定，但儀器復雜，且有一定的摩擦損失。這兩種加載方式在穩定荷載方面也有不足，例如鋼塊法存在鋼塊裝卸與荷載調節困難的問題，水箱法存在水分易蒸發導致荷載變化等缺點。液壓加載能夠施加足夠高的荷載，但液壓試驗機成本極高。目前，應用最廣泛的是彈簧加載，裝置簡單，成本較低，并能施加足夠高的荷載，但大多數是將其作為壓徐變裝置，且施加的荷載存在不穩定的問題。因此，將傳統的壓徐變裝置改裝成為拉徐變裝置有著重要意義。

在應變采集方面，傳統的徐變應變采集方法多為單一的位移傳感器采集和千分表采集，然而位移傳感器采集方法不適用于徐變長達多年的采集周期，另一方面位移傳感器工作期間需要通交流電運行，在長達數年的采集過程中存在一定的不確定性，另外傳感器和采集器等設備成本過高，不利于試驗的順利開展。千分表采集方法具有無需通電、讀數穩定，不受測量時間與測量位置限制等優點，但千分表需要人工讀數，采集頻率受限，因而只能采集一些離散的數據，對數據采集具有一定的片面性。傳統的徐變數據作圖方式，是固定的時間間隔進行線性作圖。因此在加載前期較短的時間內無法清楚區分應變隨時間的變化，另外一般試驗規定測量應該在施加載荷之前開始，必須包括加載過程中的彈性變形（即徐變柔度曲線），線性標度顯然無法滿足相關要求，而如果想顯示短期的應變情況，對于較長時間的值線性作圖法則又將刻畫于圖表之外，導致數據完整性缺失。綜上，推薦按時間對數的形式進行采集和作圖。

在研究試件固定于設備方面，通常的試件安裝形式具有以下幾種形式：1）在試件兩端預制錨固件，這種形式破壞了試件的整體性；2）在試件兩端用膠水粘貼鋼板，這種形式受限于膠水的抗拉強度，尤其當測試的試件為超高性能混凝土時，通常在膠水粘合處斷裂，影響試驗數據的真實性；3）利用夾子固定試件兩端，存在夾持不緊的情況；4）利用狗骨頭試件，夾子夾持在狗骨頭兩端收縮處，這種夾持形式存在應力集中現象，端口集中于接觸點，使得試驗誤差變大。對于高強混凝土的拉伸徐變試件，其高強性質對于安裝形式則有了更加高的要求，因此，提出一種有效的針對高強混凝土的拉伸徐變試驗方法對于開展高強混凝土的拉伸徐變試驗尤為關鍵，也是極有必要的。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足，提供了一種針對高強混凝土的拉伸徐變試驗裝置以及方法，以解決現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種針對高強混凝土的拉伸徐變試驗裝置，包括加載試驗裝置以及混凝土檢測試件，所述混凝土檢測試件與加載試驗裝置相連，所述混凝土檢測試件一側設有線性差動式位移傳感器，所述混凝土檢測試件另一側設有千分表檢測儀。