[发明专利]混凝土冻融体积变形测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种体积变形测试装置，尤其是能对混凝土冻融试验过程中产生的体积变形进行连续测试的混凝土冻融体积变形测试装置。

背景技术

以水工混凝土为代表的大坝混凝土的耐久性问题几乎都与其涉水服役环境有关，对于寒冷地区而言，冻融作用是导致水工混凝土结构性能损伤的主要因素。混凝土的毛细孔在水环境下会吸水，在遭受低温环境时，混凝土毛细孔中的水结成冰，产生体积膨胀，待升温时，混凝土中毛细孔中的冰又融化成水，体积膨胀逐渐恢复。在我国北方等寒冷地区，以大坝混凝土为主的水工建筑物一年中经受的冻融循环至少数几十次，在冻融循环过程中混凝土的体积经历着冻胀-逐渐恢复-再冻胀-再恢复的循环过程，进而引发大坝混凝土的冻胀破坏。

目前，国内外对于混凝土经受冻融作用后的性能裂化，主要通过室内测试动弹性模量、质量损失、力学强度等宏观物理和力学指标变化来表征，而关于混凝土冻融过程中的体积变形测试，目前没有标准试验方法可依据，也没有现成的成熟仪器设备。

发明内容

针对上述问题，为了实现混凝土冻融过程中体积变形的测试，本发明提出一种混凝土冻融体积变形测试装置，可以对混凝土冻融过程中的体积变形进行实时连续监测。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混凝土冻融体积变形测试装置，包括殷钢棒、多个耐低温应变片、多个信号传输电缆、静态应变采集仪，多个耐低温应变片沿着殷钢棒轴向依次贴在殷钢棒外表面，自殷钢棒顶面中心向底面方向开设穿线通道，在殷钢棒上，位于每个耐低温应变片上方开有与穿线通道贯通的圆孔，信号传输电缆一端连接在耐低温应变片上，另一自由端分别从殷钢棒表面的圆孔穿入，经殷钢棒中心的穿线通道从殷钢棒顶面穿出连接到静态应变采集仪，采用环氧树脂对殷钢棒表面圆孔进行封闭。

所述耐低温应变片为3个，贴在殷钢棒外表面的上、中、下三个部位。

所述殷钢棒长度320mm，截面呈圆形，直径10mm；殷钢棒自一端顶面中心向另一端开设直径为6mm、深220mm的穿线通道；殷钢棒表面顶端沿轴线向下15mm、115mm、215mm处分别开设直径3mm的3个圆孔，耐低温应变片贴合位置分别位于殷钢棒表面圆孔正下方5mm处，耐低温应变片长80mm、宽3mm，应变片一端有供信号传输电缆连接的线头两根，应变片能够最低在-70℃温度下正常使用。

本发明的有益效果：可对混凝土在冻融过程中的体积变形进行实时测试，采用应变片上、中、下三层分段贴合于殷钢棒表面的预埋形式，有效弱化了混凝土中骨料分布、缺陷等因素对体积变形的影响；通过采用具有低线膨胀系数特征的殷钢棒作为载体预埋应变片的方式，有效解决了预埋体在冻融试验过程中自身温度变形对混凝土冻融引发的体积变形测试结果的影响。具有测试结果可靠、数据可重复性高、预埋应变片成活率高等特点。

附图说明

图1为本发明混凝土冻融体积变形测试装置使用示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本发明的混凝土冻融体积变形测试装置，包括殷钢棒1、多个耐低温应变片2、多个信号传输电缆4、静态应变采集仪6，多个耐低温应变片2沿着殷钢棒轴向依次贴在殷钢棒1外表面，自殷钢棒1顶面中心向底面方向开设穿线通道5，在殷钢棒1上，位于每个耐低温应变片2上方开有与穿线通道5贯通的圆孔3，信号传输电缆4一端连接在耐低温应变片2上，另一自由端分别从殷钢棒表面的圆孔3穿入，经殷钢棒中心的穿线通道8从殷钢棒顶面穿出连接到静态应变采集仪6，采用环氧树脂对殷钢棒表面圆孔3进行封闭。

本实施例中，所述耐低温应变片2为3个，贴在殷钢棒1外表面的上、中、下三个部位。