CN108828198B - 早期混凝土裂缝诱导测试装置 - Google Patents
早期混凝土裂缝诱导测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108828198B CN108828198B CN201810599286.8A CN201810599286A CN108828198B CN 108828198 B CN108828198 B CN 108828198B CN 201810599286 A CN201810599286 A CN 201810599286A CN 108828198 B CN108828198 B CN 108828198B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- cuboid
- test piece
- knife edge
- bottom plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 115
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 49
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 18
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 13
- 238000009415 formwork Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/383—Concrete or cement
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明提供一种早期混凝土裂缝诱导测试装置，包括：一块矩形钢制底板、底板两端的六棱钢柱、凹字型钢制侧模板、若干个长方体块和带有刀口的长方体块。底板中部沿着长边方向有凹槽，用来放置长方体块和带有刀口的长方体块。底板上六棱钢柱之间以及带有刀口的长方体块之间的间距、数量和刀口角度可以自由调节，带有刀口的长方体块与混凝土试件上表面的距离也可以调节以反应不同约束形式对混凝土开裂的影响。试验时可在混凝土上表面与刀口之间纵向布置不同于传统电阻应变片的光纤光栅温度和应变传感器，其测量精度高稳定性好可以准确完整监测到混凝土浇筑后的收缩、温度变形及开裂情况。
Description
技术领域
本发明涉及早龄期混凝土约束收缩开裂的测试装置以及诱导混凝土开裂的方法。
背景技术
随着时代的发展和社会的进步，超高层、大跨度、复杂结构形式等土木建设需求对混凝土材料的各项性能提出了更高的要求。因此，掺入各种掺合料和外加剂的高强高性能混凝土应运而生。但是研究者和施工人员发现，高强高性能混凝土在早期更容易产生裂缝，严重影响了结构的耐久性。混凝土开裂主要是由于混凝土内部或表面的湿度梯度和温度梯度在水化过程中不断变化引起变形应力，应力受到约束的影响时会在混凝土结构局部产生应力集中，当变形应力的发展超过抗拉强度的发展时，便导致混凝土结构早期裂缝的产生。同时由于现如今混凝土材料中的水泥细度增加、水灰比较低、超细矿物掺合料的应用使得结构具有更强的开裂敏感性。有专家指出开裂以后的混凝土,其渗透系数会提高几个等级。所以，为了避免或减少实际工程中混凝土的开裂现象，前期对混凝土的抗裂性能进行评价就显得尤为重要。
针对测试混凝土早龄期收缩开裂的方法,各国并无统一标准。目前混凝土在限制条件下开裂性能的测试方法主要分为平板法、圆环法和棱柱体法。这些测试方法可以从定性方面对建筑结构工程中混凝土材料的开裂趋势和规律进行评价，预测其抗裂性能的优劣，也可以量化具体评价指标，虽然可以解决某些问题但是各自仍有不足，存在很大的局限性。棱柱体法是目前用于评价混凝土早期约束收缩开裂性能的理想手段，但是试验设备造价较高，对仪器的灵敏度要求严格，而且不方便于在现场试验。圆环法使用最为广泛，简单易操作，但是开裂敏感性较差且裂缝产生无规律。平板法是我国规范中推荐的使用方法，但是裂缝的产生也比较随机，在裂缝的量化和观测方面仍有不足。
本发明所涉及的混凝土开裂诱导装置不仅大致可以控制裂缝产生的位置和数量还可准确观测到混凝土收缩和温度变形的大小，增加对试件裂缝观测和开裂评估的准确性。试验方法简单有效，操作方便。
发明内容
本发明提供一种操作简单，所测数据准确，可方便于施工现场实地测量的早期混凝土开裂诱导试验装置和方法。对试件端部和底部同时施加约束，且约束形式可以调节，不止定性的观测试件裂缝的分布情况还可以定量分析其应变产生规律。
早期混凝土裂缝诱导测试装置，其特征在于，包括：一块矩形钢制底板(1)，钢柱(9)，四块凹字型钢制侧模板，螺栓(6)，长方体块(13)，带有刀口的长方体块(8)，光栅应变传感器(10)，光栅温度传感器(14)，光纤(11)，解调仪(12)。该早期混凝土裂缝诱导测试装置为工字型，中间细长，两端局部扩大且所有装置均为钢制。四块侧模板彼此之间以及与底板(1)之间均通过螺栓(6)连接。底板(1)的中间开有凹槽(7)，并在底板(1)两端布置有约束钢柱(9)，钢柱(9)的高度、侧模板的高度均与混凝土试件的高度一致。在底板(1)中部凹槽(7)处可以放置长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)。长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)长度方向与凹槽(7)长度方向相同，长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)宽度方向与凹槽(7)的开口宽度相同。在底板(1)中部凹槽(7)处可以放置不同高度的长方体块(13)。在不需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处放置高度与凹槽(7)的高度相同且与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)；在需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处，可以在带有刀口的长方体块(8)的下面放置不同高度的长方体块(13)。依据凹槽(7)中所放置长方体块(13)的高度h不同，带有刀口的长方体块(8)距离混凝土试件上表面的间距调节为不同的高度形式进而反应其诱导混凝土试件开裂的程度；底板(1)两端配有钢柱(9)其作用为给混凝土提供端部约束，底板(1)中部凹槽(7)用于放置带有刀口的长方体块(8)以对混凝土提供中部约束，或者是放置高度与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)以对混凝土无诱导开裂的作用。
混凝土浇筑前，在不需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处放置高度与凹槽(7)的高度相同且与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)；在需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处，通过在带有刀口的长方体块(8)的下面放置不同高度的长方体块(13)调整带有刀口的长方体块(8)的刀口与混凝土试件上表面的距离。然后将四块侧模板拼装完成后，在试模底部与内侧涂抹矿物油脂，保证混凝土试件除了受钢柱(9)和刀口约束外，底板(1)和侧模板不限制试件的收缩变形。在浇筑混凝土至刀口上方与侧模板顶面相距二分之一高度处暂停浇筑，将其振捣密实后在混凝土表面放置软质透明胶管(15)。胶管(15)内提前穿入焊接有光栅应变传感器(10)和光栅温度传感器(14)的光纤(11)。光纤(11)均是沿着试件纵向布置，距试件顶面高度依据试验需求选取，大致在刀口与混凝土试件顶面距离三分之一至二分之一高度处。继续浇筑混凝土至与侧模板平齐，待混凝土振捣密实后，将胶管(15)拔出。稍加振捣用抹子刮平试件表面后在上铺塑料薄膜养护至所需龄期，拆除侧模板将混凝土试件放到试验条件下进行裂缝的观测和计算。通过将解调仪(12)中的数据导入计算机中观测试件埋有传感器位置处的应变值，通过裂缝观测仪读取裂缝宽度。
带有刀口的长方体块(8)顶部刀口的角度α即刀口顶点连接处两斜面之间的夹角可以为不同规格，通过刀口角度的大小不同反应其诱导混凝土试件产生裂缝的规律。同时带有刀口的长方体块(8)的数量和间距也可自由调节，进一步反应其影响混凝土试件开裂的情况。
本发明底板(1)两端为钢柱(9)并在底部中间开有凹槽(7)。
本发明侧模板(2)、(3)、(4)、(5)为四块凹字型钢制侧模板。
本发明钢柱(9)的高度、侧模板(2)、(3)、(4)、(5)的高度均与试件的高度一致。
本发明底板(1)中部均匀布置若干个凹槽(7)。
本发明钢柱(9)为等边六棱柱，其边长、数量和间距布置可自由调节，进而反应其对混凝土试件约束程度的大小。
本发明底板(1)中部凹槽(7)处放置的长方体块(13)长度方向与凹槽(7)长度方向相同，长方体块(13)宽度方向与凹槽(7)的开口宽度相同。
本发明长方体块(13)的高度选择依据试验需求选取。在不需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处放置高度与凹槽(7)的高度相同且与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)；在需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处，可以在带有刀口的长方体块(8)的下面放置不同高度的长方体块(13)。
本发明依据凹槽(7)中所放置长方体块(13)的高度h不同，带有刀口的长方体块(8)距离混凝土试件上表面的间距可以调节为不同的高度形式进而反应其诱导混凝土试件开裂的程度。
本发明带有刀口的长方体块(8)顶部刀口的角度α(刀口顶点连接处两斜面之间的夹角)可以为不同规格，通过刀口角度的大小不同反应其诱导混凝土试件产生裂缝的规律。同时带有刀口的长方体块(8)的数量和间距也可自由调节，进一步反应其影响混凝土试件开裂的情况。
本发明底板(1)两端配有钢柱(9)用来给混凝土提供端部约束，底板(1)中部凹槽(7)用来放置带有刀口的长方体块(8)以给混凝土提供中部约束，或者是放置高度与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)以对混凝土无诱导开裂的作用。
本发明通过钢柱(9)和带有刀口的长方体块(8)的数量和间距的不同布置以及带有刀口的长方体块(8)的刀口的角度选取来反应其对混凝土开裂的影响，打破以往约束和刀口位置固定诱导裂缝产生的随机性。
本发明考虑到混凝土早期产生收缩变形早，收缩应力小，裂缝的产生大致在刀口上方沿着刀口的布置方向出现，所以在混凝土试件上表面与刀口之间纵向布置有光纤光栅应变传感器(10)。规范中平板开裂试验装置的混凝土试件上表面与刀口之间有一个两公分的距离。光纤(11)沿着试件纵向布置，距试件顶面高度依据试验需求选取，大致在刀口与混凝土试件顶面距离二分之一高度处。光栅温度传感器(14)的布置高度与光栅应变传感器(10)一致，但是不需要布置在带有刀口的长方块(8)的刀口上方。
本发明采用解调仪(12)采集光栅温度传感器(14)和光栅应变传感器(10)中心变化的波长值，通过USB接口与计算机连接即可监测试件的收缩、温度变化情况。
本发明通过采用收缩应变值修正系数与混凝土单位面积上总开裂面积的乘积对混凝土的抗裂性能进行评定。
附图说明
图1是本发明的装置底板立体图
图2是本发明的装置底板和四个侧模板组成的立体图
图3是本发明的装置底板、四个侧模板、长方体块和带有刀口的长方体块组成的立体图
图4是本发明的长方体和带有刀口的长方体块的立体图
图5是本发明的长方体和带有刀口的长方体块的横截面图
图6是本发明的整体示意图
具体实施方式
在钢制底板(1)中部凹槽(7)处放置长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)，底板(1)上的钢柱(9)、带有刀口的长方体块(8)其间距数量等不同布置方案依据试验需求和设计需要进行确定。
将(2)、(3)、(4)、(5)四块凹字型钢制侧模板通过螺栓(6)连接到钢制底板(1)上，四块侧模板之间也通过螺栓(6)进行连接固定。混凝土浇筑前，在试模底部(1)与侧模(2)、(3)、(4)、(5)内侧涂抹矿物油脂，保证混凝土试件除了受钢柱(9)和刀口约束外，底板(1)和侧模板(2)、(3)、(4)、(5)不限制混凝土的收缩变形。
考虑到混凝土早期水化温升对试件收缩开裂的影响，试验时将光纤光栅温度传感器(14)与应变传感器(10)同时埋设，以监测试件内部温升曲线，评估其温度变形的大小以对试件收缩变形进行温度补偿。
将光栅温度传感器(14)和光栅应变传感器(10)焊接在光纤(11)上，为防止温度传感器(14)和应变传感器传感器(10)弯曲、改变位置和损坏，将光纤(11)穿入透明胶管(15)中，以防止浇筑混凝土时光纤(11)受损同时还可以观测传感器的位置。并在透明胶管(15)管外涂抹润滑剂，以便于后续拔出。
光纤光栅应变传感器(10)的布置位置和数量依据底板凹口处所布带有刀口的长方体快(8)的数量和位置而定。高度方向布置在有刀口位置的上方且与试件顶面相距一定距离处，每个刀口上方布置2-4个光纤光栅应变传感器(10)。
光纤光栅温度传感器(14)在试件中心布置若干个，高度方向与上述应变传感器(10)位置相同。
上面所述光纤(11)均是沿着试件纵向布置，距试件顶面高度依据试验需求选取，大致在刀口与混凝土试件顶面距离二分之一高度处。
考虑到环境温度变化对测量结果的影响，在环境中还需布置一个光纤光栅温度传感器(14)，以随时监测环境温度的变化。
光纤光栅传感器(14)、(10)不同于传统电阻应变片，无需混凝土初凝后才进行粘贴测量。所以测量精度高而且稳定性好可以准确完整监测到混凝土浇筑后的收缩、温度变形及开裂情况，且约1.5h就可和混凝土牢固结合。当埋设在混凝土中的光栅(14)和(10)受到混凝土收缩和温度变化影响时，光纤光栅应变传感器(14)的轴向应变和光栅温度传感器(10)的温度应变就会发生变化最终导致光栅(14)和(10)中心的波长发生变化。
解调仪(12)与光纤光栅传感器(14)、(10)相连以检测光栅(14)、(10)中心的波长变化。解调仪(12)与计算机之间通过数据采集卡连接，用计算机对数据进行在线观测与存储，传感器(14)、(10)处混凝土的应变值通过采集软件观测计算得出。
在模具中间浇筑预拌好的混凝土至距顶面设计高度处，大约在刀口与混凝土试件之间相距二分之一高度处，然后采用人工上下振捣至混凝土表面出现浮浆为止。
混凝土内部传感器的布置：在混凝土表面按照设计位置纵向放入带有光栅温度传感器(14)、光栅应变传感器(10)、光纤(11)的透明胶管(15)。伸出胶管(15)一端的光纤(11)用木夹子(16)夹住端部，胶管(15)另一端就可以轻微拉动光纤(11)使其绷直不移动，通过调整木夹(16)夹住光纤(11)的位置使温度传感器(14)和应变传感器传感器(10)固定在预先设计好的位置。
浇筑剩下部分混凝土至与侧模板(2)、(3)、(4)、(5)顶面平齐，浇筑完成后人工上下振捣密实至混凝土表面出现浮浆为止。用抹子将表层混凝土摊铺密实，再将胶管(15)缓慢抽出，再敲打试模使混凝土和光纤光栅传感器(14)、(10)粘结完好，同步变形。
稍加振捣用抹子刮平试件表面后在上表面铺塑料薄膜养护至所需龄期，拆除侧模板(2)、(3)、(4)、(5)后，将混凝土试件放到试验条件下进行裂缝的观测和计算。通过将解调仪(12)中的数据导入计算机中观测试件埋有传感器位置处的应变值，通过裂缝观测仪读取裂缝宽度，裂缝长度用游标卡尺量测，
裂缝不是直线时取折线段相加为此条裂缝的最终长度。
数据处理：观察混凝土试件初裂时间，依据每个时间段裂缝情况(数量、长度、宽度)计算平均开裂面积、最大开裂宽度、单位面积的开裂裂缝数目和单位面积的总开裂面积以及对应时间的收缩应变值和温度变形值。将收缩应变与开裂状态联合起来综合评价试件的抗裂性能和裂缝产生规律与收缩应变之间的关系。
本发明提供示例1体现该试验装置刀口与混凝土试件上表面的距离不同对混凝土开裂行为的影响并给出具体开裂评价参数。
示例1中裂缝诱导测试装置采用本发明的摘要中所示装置，刀口与混凝土试件上表面的距离分为20mm和35mm两种情况分别进行试验，刀口的开口角度均选为74度。
同时为了考虑内养护剂对混凝土开裂情况的影响，试验配合比如表1所示。其中S-A表示内养护剂(高吸水树脂)的掺量为0，S-L-B、S-L-C分别表示内养护剂掺量为水泥的0.05％和0.2％。
表1混凝土开裂试验配合比Kg/m3
| 编号 | 水泥 | 砂 | 碎石 | 水 | 水灰比 | 内养护剂 |
| S-A | 500 | 600 | 1115 | 185 | 0.37 | 0 |
| S-L-B | 500 | 600 | 1115 | 185 | 0.37 | 0.25 |
| S-L-C | 500 | 600 | 1115 | 185 | 0.37 | 1 |
拌和要求：混凝土浇筑前，首先将粗细骨料和水泥倒入混凝土搅拌机中进行干拌30s至混合均匀后加入拌合用水，再次搅拌100s。然后加入预吸水处理的轻骨料搅拌60s，使内养护剂与其他材料融合均匀，不添加内养护剂时省略该步骤。最后将混凝土拌合物浇筑在图1所示的裂缝诱导测试装置中。
在模具中间浇筑预拌好的混凝土至距顶面10mm处后采用人工上下振捣至混凝土表面出现浮浆时，按照前述步骤插入带有光纤光栅温度和应变传感器的透明胶管，浇筑剩下部分混凝土至与侧模板顶面平齐。浇筑完成后人工上下稍加振捣后再将胶管缓慢抽出。待试件成型后用电风扇进行干燥，风向平行于试件表面，风速为4m/s-5m/s，对试件的收缩值和裂缝开展情况进行观测。
试验结果如表2所示，其中：
编号1表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为20mm，材料中内养护剂的掺量为0
编号2表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为20mm，材料中内养护剂的掺量为0.05％
编号3表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为20mm，材料中内养护剂的掺量为0.2％
编号4表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为35mm，材料中内养护剂的掺量为0
编号5表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为35mm，材料中内养护剂的掺量为0.05％
编号6表示试验刀口与混凝土试件上表面的距离为35mm，材料中内养护剂的掺量为0.2％
表2混凝土开裂试验结果
试验显示开裂位置主要在在刀口上方附近，说明刀口可以明显诱导混凝土开裂。通过表2可以看出：编号1试件初裂时间最早，最大裂缝宽度最大。
与编号1试件相比，编号2试件和编号4试件单位面积上总开裂面积分别降低了18.53％和12.71％、最大裂缝宽度分别降低了26.03％和28.77％、收缩应变值分别降低了28.65％和43.58％。
与编号2试件相比，编号3试件和编号5试件单位面积上总开裂面积分别降低了30.5％和22.63％、最大裂缝宽度分别降低了33.33％和20.37％、收缩应变值分别降低了47.56％和53.28％。
随着内养护材料掺量和刀口与混凝土试件上表面的距离的增加，裂缝数量、宽度、总开裂面积都有明显降低现象。
混凝土抗裂性能评定指标：通过采用收缩应变值修正系数与混凝土单位面积上总开裂面积的乘积对混凝土的抗裂性进行评定。修正系数记为K，单位面积上总开裂面积记为A。
当收缩应变值ε＜50时，修正系数K取1
收缩应变值50≤ε＜100时，修正系数K取0.95
收缩应变值100≤ε＜150时，修正系数K取0.9
收缩应变值150≤ε＜200时，修正系数K取0.85
当收缩应变值ε≥200时，修正系数K取0.8
Ⅰ级抗裂性：KA≥400
Ⅱ级抗裂性：300≤KA＜400
Ⅲ级抗裂性：200≤KA＜300
Ⅳ级抗裂性：100≤KA＜200
Ⅴ级抗裂性：KA＜100
Claims (3)
1.早期混凝土裂缝诱导测试装置，其特征在于，包括：一块矩形钢制底板(1)，钢柱(9)，四块凹字型钢制侧模板，螺栓，长方体块(13)，带有刀口的长方体块(8)，光栅应变传感器(10)，光栅温度传感器(14)，光纤(11)，解调仪(12)；
该早期混凝土裂缝诱导测试装置为工字型，中间细长，两端局部扩大且所有装置均为钢制；四块侧模板与底板(1)之间均通过螺栓连接；
底板(1)的中间开有凹槽(7)，并在底板两端布置有约束钢柱(9)，钢柱(9)的高度、侧模板的高度均与混凝土试件的高度一致；
在底板(1)中部凹槽(7)处放置长方体块(13)或/和带有刀口的长方体块(8)；
长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)长度方向与凹槽(7)长度方向相同；长方体块(13)和带有刀口的长方体块(8)宽度方向与凹槽(7)的开口宽度相同；
在底板(1)中部凹槽(7)处能放置不同高度的长方体块(13)，在不需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处放置高度与凹槽(7)的高度相同且与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)；在需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处，在带有刀口的长方体块(8)的下面放置不同高度的长方体块(13)或者只放置带有刀口的长方体块(8)；
依据凹槽(7)中所放置长方体块(13)的高度不同，带有刀口的长方体块(8)距离混凝土试件上表面的间距调节为不同的高度形式进而反应其诱导混凝土试件开裂的程度；
底板(1)两端配有钢柱(9)为给混凝土提供端部约束，底板(1)中部凹槽(7)用于放置带有刀口的长方体块(8)以对混凝土提供中部约束；或者是仅仅放置高度与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)以对混凝土无诱导开裂的作用；
钢柱(9)为等边六棱柱，其边长、数量和间距能自由调节，进而反应其对混凝土试件约束程度的大小；
光栅应变传感器(10)布置在带有刀口的长方体块(8)的刀口上方与混凝土试件上表面之间；光栅温度传感器(14)的布置高度与光栅应变传感器(10)一致。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，带有刀口的长方体块(8)顶部刀口的角度α即刀口顶点连接处两斜面之间的夹角能为不同规格，通过刀口角度的大小不同反应其诱导混凝土试件产生裂缝的规律；同时带有刀口的长方体块(8)的数量和间距能自由调节，进一步反应其影响混凝土试件开裂的情况。
3.应用如权利要求1-2任意一项所述装置的试验方法，其特征是：
混凝土浇筑前，在不需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处放置高度与凹槽(7)的高度相同且与底板(1)的上表面相平的长方体块(13)；在需要布置带有刀口的长方体块(8)处的凹槽(7)处，通过在带有刀口的长方体块(8)的下面放置不同高度的长方体块(13)调整带有刀口的长方体块(8)的刀口与混凝土试件上表面的距离；
然后将四块侧模板拼装完成后，在试模底部与内侧涂抹矿物油脂，保证混凝土试件除了受钢柱(9)和刀口约束外，底板(1)和侧模板不限制试件的收缩变形；将光栅应变传感器(10)，光栅温度传感器(14)焊接在光纤(11)上，然后将其穿入软质透明胶管(15)中；在浇筑混凝土三分之一至二分之一高度处暂停浇筑，将其振捣密实后在混凝土表面放置软质透明胶管(15)；继续浇筑混凝土至与侧模板平齐，待混凝土振捣密实后，再将软质透明胶管(15)拔出；稍加振捣用抹子刮平试件表面后在上铺塑料薄膜养护至所需龄期，拆除侧模板将混凝土试件放到试验条件下进行裂缝的观测和计算；通过将解调仪(12)中的数据导入计算机中观测试件埋有传感器位置处的应变值，通过裂缝观测仪读取裂缝宽度；
依据底板(1)中部刀口与混凝土试件上表面的距离不同、刀口的数量和角度不同、底板(1)端部钢柱(9)的数量和边长不同反应该测试装置对混凝土开裂行为的影响，打破以往约束和刀口位置固定诱导裂缝产生的随机性；并给出具体开裂评价参数，通过采用收缩应变值修正系数与混凝土单位面积上总开裂面积的乘积对混凝土的抗裂性能进行评定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810599286.8A CN108828198B (zh) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | 早期混凝土裂缝诱导测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810599286.8A CN108828198B (zh) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | 早期混凝土裂缝诱导测试装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108828198A CN108828198A (zh) | 2018-11-16 |
| CN108828198B true CN108828198B (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=64145205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810599286.8A Active CN108828198B (zh) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | 早期混凝土裂缝诱导测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108828198B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110426256A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-08 | 南京工程学院 | 一种用于制备带裂混凝土试件的三棱锥夹具及制备方法 |
| CN116241248A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-06-09 | 西南石油大学 | 真三轴水力压裂下天然裂缝状态动态监测方法及相关设备 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1632575A (zh) * | 2004-12-31 | 2005-06-29 | 福州大学 | 水泥基材料抗裂性能测试诱导开裂法及其装置 |
| CN101603897B (zh) * | 2009-05-27 | 2011-03-23 | 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 | 可调节式多应力混凝土诱导开裂装置 |
| CN102095677B (zh) * | 2010-12-01 | 2012-07-04 | 浙江大学 | 一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器 |
| CN203858214U (zh) * | 2014-05-12 | 2014-10-01 | 中国民航机场建设集团公司 | 用于模拟机场道面的裂缝扩展形态的装置 |
| CN104535431A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 中建商品混凝土有限公司 | 混凝土在温度、收缩耦合作用下的抗裂性评价方法及装置 |
| CN205091338U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-16 | 中建商品混凝土（福建）有限公司 | 一种混凝土早期抗裂性能试验装置 |
| JP2017173253A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 株式会社熊谷組 | 一軸拘束ひび割れ試験用コンクリート供試体とその作製具 |
| CN107389554A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-24 | 重庆三峡学院 | 一种混凝土裂缝自愈合检测方法 |
| CN207439912U (zh) * | 2017-07-20 | 2018-06-01 | 重庆三峡学院 | 一种混凝土裂缝自愈合检测装置 |
-
2018
- 2018-06-12 CN CN201810599286.8A patent/CN108828198B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1632575A (zh) * | 2004-12-31 | 2005-06-29 | 福州大学 | 水泥基材料抗裂性能测试诱导开裂法及其装置 |
| CN101603897B (zh) * | 2009-05-27 | 2011-03-23 | 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 | 可调节式多应力混凝土诱导开裂装置 |
| CN102095677B (zh) * | 2010-12-01 | 2012-07-04 | 浙江大学 | 一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器 |
| CN203858214U (zh) * | 2014-05-12 | 2014-10-01 | 中国民航机场建设集团公司 | 用于模拟机场道面的裂缝扩展形态的装置 |
| CN104535431A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 中建商品混凝土有限公司 | 混凝土在温度、收缩耦合作用下的抗裂性评价方法及装置 |
| CN205091338U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-16 | 中建商品混凝土（福建）有限公司 | 一种混凝土早期抗裂性能试验装置 |
| JP2017173253A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 株式会社熊谷組 | 一軸拘束ひび割れ試験用コンクリート供試体とその作製具 |
| CN107389554A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-24 | 重庆三峡学院 | 一种混凝土裂缝自愈合检测方法 |
| CN207439912U (zh) * | 2017-07-20 | 2018-06-01 | 重庆三峡学院 | 一种混凝土裂缝自愈合检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108828198A (zh) | 2018-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100561178C (zh) | 沥青混凝土高温性能测试方法 | |
| CN103674723B (zh) | 一种测定土体单轴抗拉强度的试验方法 | |
| CN110174308B (zh) | 沥青混合料动态拉伸、压缩模量及泊松比的同步测试方法 | |
| Barnaure et al. | Earth buildings with local materials: Assessing the variability of properties measured using non-destructive methods | |
| Liu et al. | Effect of surface macrotexture on skid resistance measurements by the British Pendulum Test | |
| CN111912746B (zh) | 基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法 | |
| CN113008859B (zh) | 一种沥青砂浆中玄武岩纤维的分布均匀性评价方法 | |
| CN107748106A (zh) | 一种沥青混合料拉伸动态模量测试方法 | |
| CN1243237C (zh) | 水泥砂浆、混凝土收缩应力测试方法 | |
| CN106771105B (zh) | 一种评价沥青胶砂水稳定性的方法 | |
| CN104316416B (zh) | 一种沥青混合料半圆加载直剪试验装置及其试验方法 | |
| CN108828198B (zh) | 早期混凝土裂缝诱导测试装置 | |
| CN103499682A (zh) | 一种预拌混凝土墙体早期收缩及抗裂性能试验的方法 | |
| CN103257220A (zh) | 一种混凝土早期抗裂性能测试装置及测试方法 | |
| CN205580877U (zh) | 一种多功能抗折强度试验装置 | |
| CN102520144A (zh) | 钢纤维混凝土纤维体积率断面测定法 | |
| CN104807982A (zh) | 一种基于应变传感器的混凝土终凝时间确定方法 | |
| Huang et al. | Studies on the wet expansion deformation of hydraulic concrete with fly ash under non-standard temperatures | |
| CN106769392B (zh) | 测试钢桥面板与环氧沥青混合料铺装界面抗裂性能的方法 | |
| CN211292918U (zh) | 一种水泥基材料收缩应力检测装置 | |
| CN205581107U (zh) | 一种水泥基材料外方内圆抗开裂性能评价装置 | |
| Kucharczyková et al. | Measurement and evaluation proposal of early age shrinkage of cement composites using shrinkage-cone | |
| CN114397241B (zh) | 考虑水流作用的沥青与酸性骨料之间粘结性能测试方法 | |
| KIM et al. | Experimental measurement of concrete thermal expansion | |
| CN116165087A (zh) | 沥青路面层间破损评估方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |