[实用新型]一种评估混凝土温度冲击裂缝的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种评估混凝土温度冲击裂缝的系统，能对经历较大范围昼夜温差、寒潮降温事件等水工建筑物混凝土的开裂情况进行评估。

背景技术

水利工程建设过程中所用混凝土量大、结构厚实，常被称为大体积混凝土。对于大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。大体积混凝土产生的温度裂缝，一方面是由于内外温差产生的，另一方面是混凝土结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。另外，对于各类大型调水工程而言，其水源地一般位于水量充沛、气温较高的南方地区，接近常温的水在调水渠道中向寒潮易发的北方地区输送，寒潮带来的气温突降对运行中的混凝土渠道、渡槽带来快速的内外温度差冲击，若混凝土的抗裂性出现问题，则将导致严重的运行事故，甚至次生灾害。

在混凝土的抗裂性评估方面，比较常用的有圆环法、平板法等。圆环法主要反映混凝土塑性收缩、自收缩和干燥收缩引起的混凝土早期开裂倾向，但与温度引起的收缩及裂缝关系不大；平板法主要反映试验过程中的温度、湿度、风速等环境条件对混凝土早期开裂倾向的影响。针对大体积混凝土由于内外温差产生的温度应力、以及调水工程受寒潮冲击带来的内外温差温度应力在受到周围约束情况下而产生的裂缝情况，目前缺少合适的系统进行试验评估。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种评估混凝土温度冲击裂缝的系统，该系统能够达到快速模拟混凝土在约束条件下由于内外温度冲击致裂的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种评估混凝土温度冲击裂缝的系统，包括应变检测装置、混凝土试件和提供20℃～200℃范围高温环境、0℃～－40℃范围低温环境的测试箱体，其中，混凝土试件包括温度变化线膨胀系数低的强约束体及其上浇筑的混凝土体，应变检测装置设置在所述混凝土体上监测其在测试箱体内经过温度变化冲击后的变形数据。

进一步，所述强约束体为线膨胀系数在－100℃～100℃温度范围内稳定在1×10^-6/℃的特种钢材圆环。

进一步，所述特种钢材圆环高度为15cm，厚度为5cm。

进一步，所述混凝土体为混凝土圆环，所述特种钢材圆环上浇筑混凝土圆环来形成所述混凝土试件，混凝土圆环的高度为15cm、厚度为10cm。

进一步，所述特种钢材圆环的外表面与所述混凝土圆环的内表面紧密结合，所述混凝土圆环采用的最大粗骨料粒径为40mm。

进一步，所述混凝土圆环的侧面开有缝槽，该缝槽的起始端位于混凝土圆环的上表面。

进一步，所述缝槽高6cm、深4cm、宽0.1cm。

进一步，所述应变检测装置包括电阻应变片、静态应变采集仪和计算机，电阻应变片贴装在所述混凝土圆环的侧面，并且电阻应变片的贴装位置位于所述缝槽的底部。

进一步，所述电阻应变片贴装在所述缝槽下端0.5cm处。

本实用新型的有益效果是，通过设置提供高、低温测试箱体的温度范围，以及温度冲击过程中通过特种钢材圆环提供有效的强约束，实现了室内模拟大体积混凝土由于内外温度差引起的开裂情况，以及大型调水工程由于寒潮冲击引起的裂缝等情况；并可以通过人为增大高、低温冲击的温差值，在室内实现混凝土由于温度差引发开裂的加速模拟。通过在圆环状混凝土试件侧面人为开设缝槽，以及在缝槽底部张贴高精度应变片，实现了温度冲击过程中混凝土裂缝发展过程的实时监测，克服了温度冲击过程中混凝土裂缝产生的随机性等问题，可保证试验结果准确，减小试验测值误差，提高试验数据的可比性和复验性。

附图说明

图1为本系统示意图；

图2为计算机自动记录的混凝土应变过程的曲线图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。