[发明专利]可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置及气候敏感性评价方法

权利要求书

1.一种可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，该装置由封闭的环形风道构成，所述风道中设有风机，并分为实验段、温度和湿度调节段；

在风道实验段设有风速传感器、温度传感器和湿度传感器；该风速传感器、温度传感器和湿度传感器分别与中央控制器连接，该中央控制器的输出分别接风机动力电路中的变频器，与所述风道温度和湿度调节段中的控温机构和去湿机构；

所述的风道实验段中设有开裂试架；同时该风道实验段采用透明材料制成。

2.根据权利要求1所述的可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，所述的控温机构和去湿机构共同采用冷暖空调机。

3.根据权利要求1所述的可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，风道中还设有温度记录器和湿度记录器。

4.根据权利要求1所述的可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，所述风道分别采用直径500mm镀锌铁皮管和有机玻璃圆管构成，其中的有机玻璃管用于试验段。

5.根据权利要求1～4之一所述的可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，所述的风机采用轴流式风机。

6.根据权利要求5所述的可控风速温湿度的混凝土开裂试验装置，其特征在于，

所述的轴流式风机采用T40型轴流通风机；

所述的中央控制器采用计算机连接变频器、温湿度记录器、风速仪和冷暖空调进行采集和控制。

7.一种使用权利要求1所述的混凝土开裂试验装置进行的混凝土开裂气候敏感性评价方法，其特征在于，步骤如下：

(1)、将混凝土实验样品放置在风道实验段的开裂试架上，并关闭风道；

(2)、设定该次实验的风速、温度和湿度数值，由中央控制器控制实验装置的风速、温度和湿度数值；

(3)、风速、温度和湿度数值达到要求后，开始记录时间；

(4)、达到规定时间后，取出混凝土实验样品，观察其开裂情况；

(5)、计算该混凝土开裂的气候敏感因子，评价该混凝土在此气候条件下的抗裂能力；

(6)、重新设定实验的风速、温度和湿度数值，重复以上步骤(1)～步骤(5)。

8.根据权利要求7所述的混凝土开裂气候敏感性评价方法，其特征在于，步骤(5)中计算混凝土开裂的气候敏感因子，评价该混凝土在此气候条件下的抗裂能力的方法是：

采用CCES 01-2004中的方法，其中几个参数方法如下：

1)裂缝的平均裂开面积

a=12NΣiNWi·Li]]>

2)单位面积的开裂裂缝数目

b=NA]]>

3)单位面积上的总裂开面积

C＝a·b

式中：

Wi——第i根裂缝的最大宽度，mm；

Li——第i根裂缝的长度，mm；

N——总裂缝数目，根；

A——平板的面积0.36m2；

试件的早期抗裂性评价准则有以下四条：

1)仅有非常细的裂缝；

2)平均裂开面积＜10mm2；

3)单位面积开裂裂缝数目＜10根/m2；

4)单位面积上的总裂开面积＜100mm2/m2；

根据上述准则，将抗裂性划分为五个等级：

I级：全部满足上述四个条件；

II级：满足上述四个条件中的3个；

III级：满足上述四个条件中的2个；

IV级：满足上述四个条件中的任意一个；

V级：全都不满足；

或者，

对于第二种试验的评价采用混凝土开裂气候敏感因子Kc进行，Kc的大小反映混凝土的开裂受气候变化的影响程度，Kc越大说明受气候变化影响越显著，反之则表示混凝土开裂受气候变化影响不显著。Kc采用下式计算：

Kc=|dKdT+dH-dV|]]>

式中：K_c——混凝土开裂气候敏感因子；

dK——两种气候条件下混凝土单位面积上的开裂面积变化率；

dT——两种气候条件下的温度变化率；

dH——两种气候条件下的湿度变化率；

dV——两种气候条件下的风速变化率。

第一种试验的抗裂评价可以用于配合比抗裂优化，在多个配比中选择抗裂性评价等级较高的混凝土用于工程；第二种试验的结果反映混凝土开裂受气候变化的影响程度，对于Kc值较大的混凝土应重视保温保湿养护。