[发明专利]一种火灾高温中混凝土热应变测试装置

说明书

本发明涉及土木工程材料试验测试技术领域，具体涉及一种火灾高温中混凝土热应变测试装置，包括形变测试框架；火灾模拟单元，其设置在形变测试框架的内部，用于模拟火灾高温，所述火灾模拟单元的内部放置有试件；热应变测试单元，分为用于限制试件运动的定位部和用于测试试件热变形值的测量部，所述定位部和测量部相对固定在所述形变测试框架框体上，所述试件的左右端部分别与所述定位部和测量部相接触；以及控制单元，用于接收所述热应变测试单元传递的热变形信号和火灾模拟单元传递的温度信号，并实现对火灾模拟单元的控制。本发明可准确地测试火灾高温中混凝土热应变，且设计合理、结构简单、环保高效。

技术领域

本发明涉及土木工程材料试验测试技术领域，具体涉及一种火灾高温中混凝土热应变测试装置。

背景技术

随着我国城镇化进程的加速，城市土地资源日益紧缺，城市建筑日趋向高空发展。高强混凝土及其结构技术的进步也使高层建筑数量急剧增多、高度逐年攀升，高层建筑火灾事故也越来越多。而高层建筑火灾一直是世界性难题，一旦发生很难实施有效救援。火灾高温中高强混凝土易于爆裂并可能带来结构的失稳垮塌，由此带来巨大财产损失和严重人员伤亡。一般认为，热应变是造成高强混凝土高温爆裂的原因之一。混凝土属于非均质材料，各组分特别是骨料和水泥浆体之间热力学不匹配，即使无外界约束，当周围温度不断升高时，骨料和水泥浆体之间因热变形的不协调会导致胀裂（包括径向、环向开裂和骨料内部开裂）甚至爆裂的发生。因此，研究混凝土火灾高温中的热应变发展规律对于混凝土结构的抗火设计和火灾防控具有重要意义。但目前尚缺乏可测试火灾高温中混凝土热应变大小的试验装置和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种火灾高温中混凝土热应变测试装置，可准确地测试火灾高温中混凝土热应变，且设计合理、结构简单、环保高效。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供的一种火灾高温中混凝土热应变测试装置，包括：

形变测试框架；

火灾模拟单元，其设置在形变测试框架的内部，用于模拟火灾高温，所述火灾模拟单元的内部放置有试件；

热应变测试单元，分为用于限制试件运动的定位部和用于测试试件热变形值的测量部，所述定位部和测量部相对固定在所述形变测试框架框体上，所述试件的左右端部分别与所述定位部和测量部相接触；以及

控制单元，用于接收所述热应变测试单元传递的热变形信号和火灾模拟单元传递的温度信号，并实现对火灾模拟单元的控制。

进一步地，所述火灾模拟单元包括：

高温炉；

防爆网，其安装在所述高温炉炉体内壁的内侧；

至少一支第一温度传感器，布置在所述高温炉炉体的侧壁，其测量端伸入高温炉的炉膛中；以及炉门。

进一步地，所述防爆网由耐火钢板经预留均匀分布的导热孔制成。

进一步地，所述热应变测试单元的定位部包括压头箍板和压头；

压头箍板，其左端部固定在所述形变测试框架的左肢框上，右端部嵌箍压头；

压头，通过高温炉左侧壁预留的洞口伸入炉膛中，所述压头的右端部与试件的左端部接触；

所述热应变测试单元的测量部包括形变传递杆、变形传感器测试杆和变形传感器主体；

形变传递杆，其左端部与试件的右端部接触，所述形变传递杆的左半部通过高温炉右侧壁预留的洞口伸入炉膛中，右半部伸入导向筒中空的导向孔中，所述导向筒通过导向筒支撑固定于形变测试框架上；