專利名稱：一種實時測量混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法
技術領域：
本發明涉及一種實時測量混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度的測試裝置及測定方法，屬于混凝土建筑領域。
背景技術：
土木工程領域中，圓環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，不能實時測量觀測混凝土的開裂時間和裂縫寬度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種開裂位 置明確，且能對開裂時間和裂縫寬度進行觀測的測試裝置及測定方法。為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案
一種實時測量混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度的測試裝置，包括外方內圓的混凝土試件、設置在混凝土試件內圓的內鋼環以及設置在內鋼環下端的底板，其特征在干在所述的內鋼環對應混凝土試件厚度最小處的四個位置分上中下三層粘貼共12個工作應變片，并在每個工作應變片附近豎向粘貼ー個溫度補償片，工作應變片和溫度補償片以半橋連接方式連接到一應變采集系統，在混凝土試件厚度最小處四個位置的外表面中間分別設置ー個混凝土表面裂縫計，表面裂縫計與一振弦頻率儀連接，所述的振弦頻率儀和應變采集系統均連接至計算機。在混凝土試件厚度最小處對應的內鋼環位置粘貼應變片，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，采用兩種方法同時觀測混凝土的早期開裂，實時測量觀測混凝土的開裂時間和裂縫寬度。外模板由可拆卸的四塊鋼板組成，鋼板內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的內鋼環位置上粘貼工作應變片，可以提高測試精度，準確判斷混凝土的開裂位置，避免混凝土試件與內鋼環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，可以準確觀測混凝土的開裂時間和裂縫寬度。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外模板固定成ー個整體，鋼板內面貼上聚四氟こ烯板，便于脫摸。工作應變片和溫度補償片采用半橋連接方式與應變采集系統相連，應變采集系統與計算機連接，一旦應變突變，即表示該處混凝土開裂。內鋼環由線膨脹系數較小的銦瓦鋼制成，溫度變化時，內鋼環的變形幾乎可以忽略。一種實時測量混凝土早齡期開裂時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鋼環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的內鋼環位置處分上中下三層粘貼共12個應變片，在每個工作應變片附近豎向粘貼ー個溫度補償片，將工作應變片和溫度補償片連接到四芯導線上。第三步澆筑混凝土于外模板和內鋼環之間的環狀空間內。拆模后，在混凝土厚度最小處的外表面中間位置粘貼I個混凝土表面裂縫計，共計4個，將混凝土表面裂縫計連接到四芯導線上。第四步將工作應變片和溫度補償片以半橋連接方式連接到應變采集系統，將應變采集系統連接到計算機。將表面裂縫計連接到振弦頻率儀，將振弦頻率儀連接到計算機。通過計算機觀察應變變化，實時測量觀測混凝土開裂時間和裂縫寬度。與現有技術相比，本發明的有益效果是采用外方內圓的混凝土試件，其開裂位置 明確，即厚度最小處的四個位置，所以在這四個位置內側貼工作應變片，可以實時的知道開裂的時間，在外側粘貼裂縫計，可以測定裂縫的寬度。
圖I是本發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、外方內圓抗裂裝置，2、外模板，3、內鋼環，4、階梯形鋼制底板，5、工作應變片，6、溫度補償片，7、混凝土表面裂縫計，8、應變采集系統，9、振弦頻率儀，10、計算機，11、四芯導線，12、信號線，13、螺栓，14、把手，15、混凝土試件。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明作詳細說明
如圖I和圖2所示，本發明測試裝置由外方內圓抗裂裝置I、工作應變片5、溫度補償片6、應變采集系統8、混凝土表面裂縫計7、振弦頻率儀9、計算機10等組成，外方內圓抗裂裝置I由外模板2、內鋼環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，外方內圓抗裂裝置I的內鋼環共粘貼12個工作應變片5，布置在內鋼環3的上中下四等分線上，在每個工作應變片5的附近設置ー個溫度補償片6，兩者采用半橋連接進行溫度補償。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個混凝土表面裂縫計，共計4個。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連接成ー個整體。測試前，將工作應變片5和溫度補償片6連接到應變采集系統8，應變采集系統8連接到計算機10 ;將混凝土表面裂縫7計連接到振弦頻率儀9，振弦頻率儀9連接到計算機10。通過計算機觀察應變變化，實時測量觀測混凝土開裂時間和裂縫寬度。
權利要求
1.一種實時測量混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度的測試裝置，包括外方內圓的混凝土試件、設置在混凝土試件內圓的內鋼環(2)以及設置在內鋼環(2)下端的底板(4)，其特征在于在所述的內鋼環對應混凝土試件厚度最小處的四個位置分上中下三層粘貼共12個工作應變片(5)，并在每個工作應變片(5)附近豎向粘貼ー個溫度補償片(6)，工作應變片(5 )和溫度補償片(6 )以半橋連接方式連接到一應變采集系統(8 )，在混凝土試件厚度最小處四個位置的外表面中間分別設置ー個混凝土表面裂縫計(7)，表面裂縫計(7)與一振弦頻率儀(9)連接，所述的振弦頻率儀(9)和應變采集系統(8)均連接至計算機(10)。
2.ー種采用權利要求I所述的測試裝置實時測量混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度的測定方法，其特征在于具體步驟如下 第一歩將內鋼環(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的內鋼環(3)位置處分上中下三層粘貼共12個工作應變片(5)，在每個工作應變片(5)附近豎向粘貼ー個溫度補償片(6)，將工作應變片(5 )和溫度補償片(6 )連接到四芯導線(11)上； 第三步澆筑混凝土于外模板(2)和內鋼環(3)之間的環狀空間內，拆模后，在混凝土厚度最小處的外表面上粘貼I個混凝土表面裂縫計(7)，共計4個，將混凝土表面裂縫計(7)連接到四芯導線(11)上； 第四步將工作應變片(5)和溫度補償片(6)以半橋連接方式連接到應變采集系統(8),將應變采集系統(8)連接到計算機(10)，將表面裂縫計(7)連接到振弦頻率儀(9)，將振弦頻率儀(9)連接到計算機(10)，通過計算機(10)觀察應變變化，實時測量觀測混凝土開裂時間和裂縫寬度。
全文摘要
本發明公開了一種實時測量混凝土早齡期開裂時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圓的混凝土試件、設置在混凝土試件內圓的內鋼環以及設置在內鋼環下端的底板，在所述的內鋼環對應混凝土試件厚度最小處的四個位置分上中下三層粘貼共12個工作應變片，并在每個工作應變片附近豎向粘貼一個溫度補償片，工作應變片和溫度補償片以半橋連接方式連接到一應變采集系統，在混凝土試件厚度最小處四個位置的外表面中間分別設置一個混凝土表面裂縫計，表面裂縫計與一振弦頻率儀連接，振弦頻率儀和應變采集系統均連接至計算機。本發明裝置采用兩種方式觀察混凝土開裂，提高了測試精度，適用于實時測量觀測混凝土早齡期開裂時間和裂縫寬度。
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 優先權日2012年8月24日
發明者沈德建, 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, 江蘇蘇興建設工程有限公司