[发明专利]一种化学优化的纤维混凝土环式约束开裂装置

说明书

本发明公开了一种化学优化的纤维混凝土环式约束开裂装置，包括环式约束开裂装置，OH^‑半透膜，养护容器，环式约束开裂装置由两同心圆环构成，下垫钢制底板，两同心圆环外环为两个半圆塑料模板通过两个螺栓连接成一个整体，内环为钢环，内环内侧四等分贴有应变片，OH^‑半透膜套在外环外侧，紧密包裹外环表面，养护容器中装有0.08mol/L的NaOH溶液。本发明还共公开了本发明装置的制作方法。本发明能通过化学削弱诱导高强度的纤维混凝土在约束下开裂，缩短抗裂性能测试实验的时间，并通过应变片精确测定开裂时间，解决传统混凝土开裂抗裂测试装置时间长、开裂难监测的问题，对混凝土抗裂测试装置进行充分优化，从而提高抗裂测试装置的效率和适用性。

技术领域

本发明涉及混凝土的抗裂性能测定领域，具体涉及一种优化的用于测定抗裂性的混凝土环式约束开裂装置。

背景技术

当前混凝土材料是建筑工程中应用最多最广泛的工程复合材料，混凝土服役过程中不可避免会产生裂缝，并为有害离子和物质进入混凝土提供通道，进而腐蚀钢筋，削弱混凝土结构的承载能力和耐久性，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，采用环式约束开裂装置的约束圆环法目前被国内外认定为评估混凝土抗裂性能的标准方法。然而约束圆环法存在一定的局限性，如测试周期长，开裂不均匀不明显等等。

同时，纤维素纤维是新一代高新技术材料，在混凝土中掺入乱向分布的纤维素纤维，能有效提高混凝土结构的强度和抗裂性，延长结构的使用寿命，减少混凝土收缩开裂的概率，纤维增强混凝土因此具有良好发展前景。然而利用普通环式约束开裂装置测定纤维增强混凝土抗裂性能时，由于其抗裂性能很强难以收缩开裂，导致抗裂试验测试周期长，随机性和偶然性大，无法正确评估其抗裂性。因此有必要对现有环式约束开裂装置进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种化学优化的混凝土环式约束开裂装置，其能通过养护容器中的0.08mol/L的NaOH溶液提供低浓度稳定的OH^-环境，OH^-通过OH^-半透膜进入混凝土中并及时补充，与混凝土发生少量碱-骨料反应，降低其强度和抗裂性，达到化学削弱诱导开裂的效果。

本发明采用以下方案实现：

一种化学优化的纤维混凝土环式约束开裂装置，包括环式约束开裂装置，钢制底板，养护容器，环式约束开裂装置放置在下方的钢制底板上，同时环式约束开裂装置和钢制底板一同放置于养护容器中。所述环式约束开裂装置包括外环以及内钢环、应变片以及OH-半透膜。内钢环放置在外环内，同时在内钢环内侧四等分贴有应变片，在外环外侧紧密包裹OH-半透膜。

进一步地，所述外环由两个半圆塑料模板通过两个螺栓连接成一个整体，外环内半径为200mm，外半径为275mm，壁厚为75mm，高度为102mm。

进一步地，所述内钢环为钢制圆环，内半径为150mm，外半径为162mm，壁厚为12mm，高度为152mm。

进一步地，所述钢制底板为550mm×550mm的正方形，高度为150mm。

进一步地，所述养护容器中装有0.08mol/L的NaOH溶液，溶液深度为100mm左右，液面不得高于外环。

进一步地，所述应变片为箔式电阻应变片，用应变测量设备连接后通过电脑观测应变数值，得到应变片的示数-日期图，应变片的示数出现突然地回滞时标志着混凝土开裂。

进一步地，所述OH-半透膜具有弹性，可紧密包裹外环，并且只允许OH-通过，作为溶液中OH-进入混凝土的通道。

与现有技术相比，该发明具有以下有益效果：