專利名稱：一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法，屬于混凝土建筑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
土木工程領(lǐng)域中，圓環(huán)法研究凝土早齡期抗裂性能的測試裝置很多，但開裂位置不明確，不能實(shí)時(shí)測量觀測混凝土的開裂時(shí)間和裂縫寬度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種開裂位 置明確，且能對開裂時(shí)間和裂縫寬度進(jìn)行觀測的測試裝置及測定方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置，包括外方內(nèi)圓的混凝土試件、設(shè)置在混凝土試件內(nèi)圓的內(nèi)鋼環(huán)以及設(shè)置在內(nèi)鋼環(huán)下端的底板，其特征在干在所述的內(nèi)鋼環(huán)對應(yīng)混凝土試件厚度最小處的四個(gè)位置分上中下三層粘貼共12個(gè)工作應(yīng)變片，并在每個(gè)工作應(yīng)變片附近豎向粘貼ー個(gè)溫度補(bǔ)償片，工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片以半橋連接方式連接到一應(yīng)變采集系統(tǒng)，在混凝土試件厚度最小處四個(gè)位置的外表面中間分別設(shè)置ー個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)，表面裂縫計(jì)與一振弦頻率儀連接，所述的振弦頻率儀和應(yīng)變采集系統(tǒng)均連接至計(jì)算機(jī)。在混凝土試件厚度最小處對應(yīng)的內(nèi)鋼環(huán)位置粘貼應(yīng)變片，拆模后，在混凝土試件厚度最小處的外表面上粘貼混凝土表面裂縫計(jì)，采用兩種方法同時(shí)觀測混凝土的早期開裂，實(shí)時(shí)測量觀測混凝土的開裂時(shí)間和裂縫寬度。外模板由可拆卸的四塊鋼板組成，鋼板內(nèi)面貼有聚四氟こ烯板，便于脫摸。在混凝土試件厚度最小處對應(yīng)的內(nèi)鋼環(huán)位置上粘貼工作應(yīng)變片，可以提高測試精度，準(zhǔn)確判斷混凝土的開裂位置，避免混凝土試件與內(nèi)鋼環(huán)摩擦力對開裂的影響。拆模后，在混凝土試件厚度最小處的外表面上，貼有混凝土表面裂縫計(jì)，可以準(zhǔn)確觀測混凝土的開裂時(shí)間和裂縫寬度。所述的外模板由可拆卸的四塊鋼板組成，四塊鋼板兩端均鉆有帶螺紋的孔，通過螺栓連接將整個(gè)外模板固定成ー個(gè)整體，鋼板內(nèi)面貼上聚四氟こ烯板，便于脫摸。工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片采用半橋連接方式與應(yīng)變采集系統(tǒng)相連，應(yīng)變采集系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，一旦應(yīng)變突變，即表示該處混凝土開裂。內(nèi)鋼環(huán)由線膨脹系數(shù)較小的銦瓦鋼制成，溫度變化時(shí)，內(nèi)鋼環(huán)的變形幾乎可以忽略。一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法，步驟如下第一歩將內(nèi)鋼環(huán)置于階梯形鋼制底板上，后安裝外模板，旋緊外模板的螺栓，緊緊咬合住底板階梯處，以阻止外模板的上下移動。裝置組裝完成后，外模板內(nèi)面貼上聚四氟こ烯板，便于脫摸。第二步在組裝完的抗裂裝置厚度最小處對應(yīng)的內(nèi)鋼環(huán)位置處分上中下三層粘貼共12個(gè)應(yīng)變片，在每個(gè)工作應(yīng)變片附近豎向粘貼ー個(gè)溫度補(bǔ)償片，將工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片連接到四芯導(dǎo)線上。第三步澆筑混凝土于外模板和內(nèi)鋼環(huán)之間的環(huán)狀空間內(nèi)。拆模后，在混凝土厚度最小處的外表面中間位置粘貼I個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)，共計(jì)4個(gè)，將混凝土表面裂縫計(jì)連接到四芯導(dǎo)線上。第四步將工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片以半橋連接方式連接到應(yīng)變采集系統(tǒng)，將應(yīng)變采集系統(tǒng)連接到計(jì)算機(jī)。將表面裂縫計(jì)連接到振弦頻率儀，將振弦頻率儀連接到計(jì)算機(jī)。通過計(jì)算機(jī)觀察應(yīng)變變化，實(shí)時(shí)測量觀測混凝土開裂時(shí)間和裂縫寬度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用外方內(nèi)圓的混凝土試件，其開裂位置 明確，即厚度最小處的四個(gè)位置，所以在這四個(gè)位置內(nèi)側(cè)貼工作應(yīng)變片，可以實(shí)時(shí)的知道開裂的時(shí)間，在外側(cè)粘貼裂縫計(jì)，可以測定裂縫的寬度。


圖I是本發(fā)明測試裝置拆模后的整體裝置圖。圖2是拆模前抗裂裝置的俯視圖。圖3是拆模后抗裂裝置的俯視圖。圖4是外模板俯視圖。其中1、外方內(nèi)圓抗裂裝置，2、外模板，3、內(nèi)鋼環(huán)，4、階梯形鋼制底板，5、工作應(yīng)變片，6、溫度補(bǔ)償片，7、混凝土表面裂縫計(jì)，8、應(yīng)變采集系統(tǒng)，9、振弦頻率儀，10、計(jì)算機(jī)，11、四芯導(dǎo)線，12、信號線，13、螺栓，14、把手，15、混凝土試件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)說明
如圖I和圖2所示，本發(fā)明測試裝置由外方內(nèi)圓抗裂裝置I、工作應(yīng)變片5、溫度補(bǔ)償片6、應(yīng)變采集系統(tǒng)8、混凝土表面裂縫計(jì)7、振弦頻率儀9、計(jì)算機(jī)10等組成，外方內(nèi)圓抗裂裝置I由外模板2、內(nèi)鋼環(huán)3、階梯形鋼制底板4、螺栓13、把手14等組成。如圖2所示，拆模前，外方內(nèi)圓抗裂裝置I的內(nèi)鋼環(huán)共粘貼12個(gè)工作應(yīng)變片5，布置在內(nèi)鋼環(huán)3的上中下四等分線上，在每個(gè)工作應(yīng)變片5的附近設(shè)置ー個(gè)溫度補(bǔ)償片6，兩者采用半橋連接進(jìn)行溫度補(bǔ)償。如圖3所示，拆模后，在混凝土厚度最小處的外表面中間位置粘貼I個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)，共計(jì)4個(gè)。如圖4所示，外模板2由可拆卸的四塊鋼板組成，四塊鋼板通過螺栓13連接成ー個(gè)整體。測試前，將工作應(yīng)變片5和溫度補(bǔ)償片6連接到應(yīng)變采集系統(tǒng)8，應(yīng)變采集系統(tǒng)8連接到計(jì)算機(jī)10 ;將混凝土表面裂縫7計(jì)連接到振弦頻率儀9，振弦頻率儀9連接到計(jì)算機(jī)10。通過計(jì)算機(jī)觀察應(yīng)變變化，實(shí)時(shí)測量觀測混凝土開裂時(shí)間和裂縫寬度。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置，包括外方內(nèi)圓的混凝土試件、設(shè)置在混凝土試件內(nèi)圓的內(nèi)鋼環(huán)(2)以及設(shè)置在內(nèi)鋼環(huán)(2)下端的底板(4)，其特征在于在所述的內(nèi)鋼環(huán)對應(yīng)混凝土試件厚度最小處的四個(gè)位置分上中下三層粘貼共12個(gè)工作應(yīng)變片(5)，并在每個(gè)工作應(yīng)變片(5)附近豎向粘貼ー個(gè)溫度補(bǔ)償片(6)，工作應(yīng)變片(5 )和溫度補(bǔ)償片(6 )以半橋連接方式連接到一應(yīng)變采集系統(tǒng)(8 )，在混凝土試件厚度最小處四個(gè)位置的外表面中間分別設(shè)置ー個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)(7)，表面裂縫計(jì)(7)與一振弦頻率儀(9)連接，所述的振弦頻率儀(9)和應(yīng)變采集系統(tǒng)(8)均連接至計(jì)算機(jī)(10)。
2.ー種采用權(quán)利要求I所述的測試裝置實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測定方法，其特征在于具體步驟如下 第一歩將內(nèi)鋼環(huán)(3)置于階梯形鋼制底板(4)上，后安裝外模板(2)，旋緊外模板(2)的螺栓(13)，緊緊咬合住底板階梯處，以阻止外模板(2)的上下移動，裝置組裝完成后，夕卜模板(2)內(nèi)面貼上聚四氟こ烯板，便于脫模； 第二步在組裝完的抗裂裝置厚度最小處對應(yīng)的內(nèi)鋼環(huán)(3)位置處分上中下三層粘貼共12個(gè)工作應(yīng)變片(5)，在每個(gè)工作應(yīng)變片(5)附近豎向粘貼ー個(gè)溫度補(bǔ)償片(6)，將工作應(yīng)變片(5 )和溫度補(bǔ)償片(6 )連接到四芯導(dǎo)線(11)上； 第三步澆筑混凝土于外模板(2)和內(nèi)鋼環(huán)(3)之間的環(huán)狀空間內(nèi)，拆模后，在混凝土厚度最小處的外表面上粘貼I個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)(7)，共計(jì)4個(gè)，將混凝土表面裂縫計(jì)(7)連接到四芯導(dǎo)線(11)上； 第四步將工作應(yīng)變片(5)和溫度補(bǔ)償片(6)以半橋連接方式連接到應(yīng)變采集系統(tǒng)(8),將應(yīng)變采集系統(tǒng)(8)連接到計(jì)算機(jī)(10)，將表面裂縫計(jì)(7)連接到振弦頻率儀(9)，將振弦頻率儀(9)連接到計(jì)算機(jī)(10)，通過計(jì)算機(jī)(10)觀察應(yīng)變變化，實(shí)時(shí)測量觀測混凝土開裂時(shí)間和裂縫寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)測量混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法，其測試裝置包括外方內(nèi)圓的混凝土試件、設(shè)置在混凝土試件內(nèi)圓的內(nèi)鋼環(huán)以及設(shè)置在內(nèi)鋼環(huán)下端的底板，在所述的內(nèi)鋼環(huán)對應(yīng)混凝土試件厚度最小處的四個(gè)位置分上中下三層粘貼共12個(gè)工作應(yīng)變片，并在每個(gè)工作應(yīng)變片附近豎向粘貼一個(gè)溫度補(bǔ)償片，工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片以半橋連接方式連接到一應(yīng)變采集系統(tǒng)，在混凝土試件厚度最小處四個(gè)位置的外表面中間分別設(shè)置一個(gè)混凝土表面裂縫計(jì)，表面裂縫計(jì)與一振弦頻率儀連接，振弦頻率儀和應(yīng)變采集系統(tǒng)均連接至計(jì)算機(jī)。本發(fā)明裝置采用兩種方式觀察混凝土開裂，提高了測試精度，適用于實(shí)時(shí)測量觀測混凝土早齡期開裂時(shí)間和裂縫寬度。
文檔編號G01N33/38GK102854302SQ20121030367
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者沈德建, 張中流, 段小芳, 李明, 崔正華, 殷粉芳, 江倩艷, 成大寶, 張斌, 繆健, 柯澤林 申請人:河海大學(xué), 江蘇蘇興建設(shè)工程有限公司