用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水泥實驗設備領域，具體涉及用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，大體積混凝土不僅在水工結構中普遍使用，在土木建筑領域的底板也屬于大體積混凝土結構，而且隨著高層超高層建筑的興起，出現(xiàn)了與以往建筑領域截然不同的高強大體積剪力墻結構及鋼板-混凝土組合剪力墻結構，該類大體積結構又通常為主要受力結構或構件，一旦出現(xiàn)開裂，直接降低結構構件的有效截面尺寸，降低承載力，同時，裂縫的出現(xiàn)會使空氣、水等環(huán)境中的有害介質通過裂縫深入混凝土體內部，嚴重削弱混凝土結構構件的耐久性。
[0003]影響大體積混凝土開裂的主要因素為:1、收縮應力，混凝土結構在服役期間始終發(fā)生收縮作用，當混凝土的收縮受到外部約束時，產(chǎn)生收縮應力；2、溫度應力，大體積混凝土在膠凝材料水化期間，產(chǎn)生大量的水化熱，水化熱累積在混凝土結構內部不易散失，致使內部溫度高，而外部通過與環(huán)境接觸散熱，致使外部溫度低，從而，在大體積混凝土結構內外形成較大的溫度梯度，使得混凝土自身產(chǎn)生自約束應力，在外部約束作用下，同時產(chǎn)生外約束應力；因此，大體積混凝土的收縮應力與溫度應力疊加超過混凝土的抗拉強度時，大體積混凝土發(fā)生開裂。
[0004]在大體積混凝土開裂的兩種因素中，混凝土的收縮可以在實驗室便捷的測試獲得，而混凝土的溫度變形在實驗室難以獲得，通常通過測試混凝土的熱膨脹系數(shù)計算溫度變形，故，熱膨脹系數(shù)的測試對大體積混凝土的溫度變形、溫度應力、抗裂性判斷至關重要。
[0005]目前，獲取混凝土熱膨脹系數(shù)的方法通常為:
[0006]1、在進行混凝土絕熱溫升試驗的同時，測試混凝土的熱膨脹系數(shù)。
[0007]2、采用烘箱，將混凝土試件放置于烘箱中，將烘箱兩側開孔，在混凝土試件上安置碳棒等，并連接千分表等儀器，通過烘箱設置溫度，測試混凝土的熱膨脹系數(shù)。
[0008]但兩種測試裝置均有不足:第一種裝置混凝土澆筑體量過大，耗費大量人力物力，試驗效率低，測試精度不高；第二種裝置通過烘箱對混凝土試件實施由外向內的加熱方式，違背了混凝土結構體水化放熱由內向外傳熱的機理，改變了內部水化速率快于外部的機理，且難以避免碳棒的導熱，安裝于烘箱外部千分表與烘箱內部溫度差引起的較大的測試誤差。
[0009]因此，為了測試混凝土熱膨脹系數(shù)，急需發(fā)明一種澆筑體量小、節(jié)省體力物力，測試效率高、服從混凝土由內向外逐步加熱的原理、測試精度高的便捷式試驗裝置。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型的目的就是為了解決上述技術問題，而提供用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置。
[0011]本實用新型包括加熱棒、金屬波紋管、溫度控制器、試模、非接觸式變形測試儀、保溫箱和溫度傳感器，金屬波紋管套在加熱棒上，溫度控制器控制加熱棒的加熱溫度，試模上分別設有澆筑口、一對變形測試儀探頭安裝接口和金屬波紋管通過孔，金屬波紋管位于試模的金屬波紋管通過孔內，非接觸式變形測試儀的兩個感應探頭分別安裝在試模的一對變形測試儀探頭安裝接口內，溫度傳感器檢測保溫箱的溫度。
[0012]試模材質為鋼，試模成型的混凝土試件尺寸為100 X 100 X 515mm。
[0013]溫度傳感器是帶有溫度顯示器的溫度傳感器。
[0014]加熱棒是電阻式加熱棒。
[0015]本實用新型優(yōu)點是:該裝置澆筑體量小、節(jié)省體力物力，測試效率高、服從混凝土由內向外逐步加熱的原理、測試精度高。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實用新型包括加熱棒1、金屬波紋管2、溫度控制器3、試模4、非接觸式變形測試儀5、保溫箱6和溫度傳感器7，金屬波紋管2套在加熱棒I上，溫度控制器3控制加熱棒I的加熱溫度，試模4上分別設有澆筑口、一對變形測試儀探頭安裝接口和金屬波紋管通過孔，金屬波紋管2位于試模4的金屬波紋管通過孔內，非接觸式變形測試儀5的兩個感應探頭分別安裝在試模4的一對變形測試儀探頭安裝接口內，溫度傳感器7檢測保溫箱6的溫度。
[0018]試模4材質為鋼，試模成型的混凝土試件尺寸為100X 100 X 515mm。
[0019]溫度傳感器7是帶有溫度顯示器的溫度傳感器。
[0020]加熱棒I是電阻式加熱棒。
[0021]工作方式及原理:使用時，首先啟動溫度控制器3，在完成溫升速率與目標溫度設置后，啟動溫度傳感器7，混凝土試件終凝后，拆除試模4的側板，啟動非接觸式變形測試儀5監(jiān)測試模4的側板拆除后試件的初始長度，在溫度控制器3達到目標溫度后，觀察當溫度傳感器7的溫度與溫度控制器3溫度一致時候，記錄非接觸式變形測試儀6的數(shù)據(jù)，為試驗終了數(shù)據(jù)，根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)及混凝土的收縮測試數(shù)據(jù)，即可計算得到混凝土的熱膨脹系數(shù)。
[0022]混凝土熱膨脹系數(shù)的計算:
[0023]a=((L2-Ll)/ L1)/(T2_T1)
[0024]式中:a—一混凝土熱膨脹系數(shù)(X 10-6/°C );
[0025]Tl一一混凝土試件進入保溫箱的初始溫度(°C );
[0026]T2一一混凝土試件在保溫箱中的設定溫度(°C);
[0027]LI一一混凝土試件在溫度為Tl時的初始長度(mm);
[0028]L2--混凝土試件在設定溫度T2時的長度(mm)。
【主權項】
1.用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置，其特征在于它包括加熱棒(1)、金屬波紋管(2)、溫度控制器(3)、試模(4)、非接觸式變形測試儀(5)、保溫箱(6)和溫度傳感器(7)，金屬波紋管(2)套在加熱棒(I)上，溫度控制器(3)控制加熱棒(I)的加熱溫度，試模(4)上分別設有澆筑口、一對變形測試儀探頭安裝接口和金屬波紋管通過孔，金屬波紋管(2)位于試模(4)的金屬波紋管通過孔內，非接觸式變形測試儀(5)的兩個感應探頭分別安裝在試模(4)的一對變形測試儀探頭安裝接口內，溫度傳感器(7)檢測保溫箱(6)的溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置，其特征在于試模(4)材質為鋼，試模成型的混凝土試件尺寸為10X 100X 515mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置，其特征在于溫度傳感器(7)是帶有溫度顯示器的溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置，其特征在于加熱棒(I)是電阻式加熱棒。
【專利摘要】用于混凝土熱膨脹系數(shù)測試的便捷式試驗裝置，涉及水泥實驗設備領域，它包括加熱棒（1）、金屬波紋管（2）、溫度控制器（3）、試模（4）、非接觸式變形測試儀（5）、保溫箱（6）和溫度傳感器（7），金屬波紋管（2）套在加熱棒（1）上，溫度控制器（3）控制加熱棒（1）的加熱溫度，試模（4）上分別設有澆筑口、一對變形測試儀探頭安裝接口和金屬波紋管通過孔，金屬波紋管（2）位于試模（4）的金屬波紋管通過孔內；該裝置澆筑體量小、節(jié)省體力物力，測試效率高、服從混凝土由內向外逐步加熱的原理、測試精度高。
【IPC分類】G01N25-16
【公開號】CN204514837
【申請?zhí)枴緾N201520192403
【發(fā)明人】曾飛, 陳英豪, 孫斌, 彭雙陽
【申請人】葛洲壩集團水泥有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月1日