[发明专利]一种快速测定混凝土早期抗裂性能的测试装置

说明书

本发明公开了一种快速测定混凝土早期抗裂性能的测试装置，包括抗裂装置、应变采集系统和计算机、若干和所述应变采集系统电路连接的应变片，所述应变采集系统的信号输出端连接所述计算机，所述的抗裂装置包括阶梯型底板、由外至内同心地设置在所述阶梯型底板上的环形外模板和内钢环，所述应变片沿周向均匀设置在所述内钢环内周壁上，还包括诱导开裂构件，所述诱导开裂构件包括环形带肋钢筋、两块隔板，所述两块隔板沿直径线对称地固定在所述环形外模板的内壁上，所述环形带肋钢筋固定内钢环外周壁上。本发明结构简单，操作方便，解决了现有圆环抗裂装置普遍存在的实验周期长、裂缝不易观测的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料性能测试，特别涉及一种快速测定混凝土早期抗裂性能的测试装置。

背景技术

混凝土结构的早期开裂是混凝土施工过程中难以避免的问题，与混凝土本身的性质和施工工艺都有关，裂缝的出现会为有害物质提供进入混凝土的通道，对混凝土结构的耐久性甚至安全性产生不利的影响，因此正确地检测与评价混凝土的抗裂性能是减少或避免混凝土结构开裂的前提。

目前约束圆环法因其诸多优点被较为广泛地应用于混凝土早期抗裂性能评估。但约束圆环法也存在诸多不足之处，例如测试周期长，开裂位置不明确，约束程度较小以至于裂缝开展不明显等问题。因此,目前亟需一种新的混凝土早期抗裂性能的测试装置及测试方法, 对原有的环形约束抗裂装置进行改进，通过设置开裂诱导构件增强对混凝土的约束程度，使混凝土在确定位置出现应力集中，从而诱导混凝土在特定位置定向开裂，并能在较短试验周期内测定混凝土的开裂龄期和开裂发展趋势，进而实现工程推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种快速测定混凝土早期抗裂性能的测试装置，可解决现有评价方法存在的试验周期长、裂缝难以观察的问题。

本发明采用以下的方案实现：

一种快速测定混凝土早期抗裂性能的测试装置，包括抗裂装置、应变采集系统和计算机、若干和所述应变采集系统电路连接的应变片，所述应变采集系统的信号输出端连接所述计算机，所述的抗裂装置包括阶梯型底板、由外至内同心地设置在所述阶梯型底板上的环形外模板和内钢环，所述应变片沿周向均匀设置在所述内钢环内周壁上，还包括诱导开裂构件，所述诱导开裂构件包括环形带肋钢筋、两块隔板，所述两块隔板沿直径线对称地固定在所述环形外模板的内壁上，所述环形带肋钢筋固定内钢环外周壁上。

本方案通过添加隔板并在所述内钢环外周壁设置带肋钢筋诱导水泥基材料混凝土试件开裂，克服了圆环实验中由于约束不足而导致开裂时间较长的缺点，增加圆环开裂敏感性，大大缩短了试验进行时间。其中带肋钢筋其作用主要是用于增强混凝土收缩过程中约束程度，增加开裂敏感性，隔板通过局部应力集中诱导混凝土试件在短期内开裂。

进一步地，所述的阶梯型底板由钢材制成，其底面为正方形，顶面同心地设置有两个分别与所述外环形模板和内钢环的内径相匹配的圆形凸台。

进一步地，所述的环形外模板包括两个半圆塑料模板，两个半圆塑料模板通过对接螺栓连为一体。

进一步地，所述的半圆塑料模板的半径为200-220mm，高度为80-120mm。该尺寸可以对混凝土内侧面提供足够刚度的环向变形约束，使水泥基材料快速开裂；同时确保其内侧面应变片可以检测出应变的突变。除此之外，该尺寸的设置在减少实验材料用量的基础之上同时保证所述的内钢环和所述的外塑料模板间距大于水泥基材料的骨料最大粒径。

进一步地，所述的带肋钢筋沿圆周方向焊接于所述内钢环外周壁的二分之一高度位置。该处试件易出现裂缝，所述带肋钢筋通过自身较大刚度约束以及螺纹凸起引发的应力集中，诱导水泥基材料快速开裂。

进一步地，所述带肋钢筋的直径为10-16mm，为水泥基材料提供足够诱导作用。