[发明专利]一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：包括定位架(1)、第一固定板(2)、第二固定板(3)和多个测量探头(4)，定位架(1)内竖直并列设置有第一固定板(2)和第二固定板(3)，第一固定板(2)和第二固定板(3)均为柔性部和硬质部交替形成的板体，第一固定板(2)和第二固定板(3)均通过柔性部与定位架(1)相连接，多个测量探头(4)从上至下依次设置在第一固定板(2)和第二固定板(3)之间，每个测量探头(4)分别与第一固定板(2)的硬质部和第二固定板(3)的硬质部相连接，每个测量探头(4)包括套管(4-1)、底片(4-2)和位移传感器(4-3)，套管(4-1)内设置有底片(4-2)，底片(4-2)上设置有位移传感器(4-3)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：第一固定板(2)的结构与第二固定板(3)的结构相同，第一固定板(2)包括多个硬质板(2-1)和多个柔性板(2-2)，多个硬质板(2-1)和多个柔性板(2-2)交替设置制为一体，每个硬质板(2-1)沿其厚度方向加工有孔(5)。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：底片(4-2)的两端分别通过两个连接丝绳(6)与第一固定板(2)和第二固定板(3)相连接，底片(4-2)的一端通过一个所述连接丝绳(6)与第一固定板(2)中硬质板(2-1)的孔(5)相连接，底片(4-2)的另一端通过另一个所述连接丝绳(6)与第二固定板(3)中硬质板(2-1)的孔(5)相连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：每个孔(5)的外端对应设置有夹紧装置(7)，夹紧装置(7)与连接丝绳(6)的端部相配合设置。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：位移传感器(4-3)为应变片，位移传感器(4-3)配合设置有应变采集仪。

6.根据权利要求3所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：连接丝绳(6)为钢丝。

7.利用权利要求1至6中任一项所述的一种混凝土受冻程度检测装置实现的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：

在待浇注混凝土的施工区域内选择一个位置作为测试位置，在测试位置处安装定位架(1)，在定位架(1)的两端分别竖直设置第一固定板(2)和第二固定板(3)，在第一固定板(2)和第二固定板(3)之间布置多个测量探头(4)，利用连接丝绳(6)和夹紧装置(7)相配合实现对多个测量探头(4)的夹紧处理；

在混凝土的施工区域内装入混凝土，插捣密实，记录位移传感器(4-3)的初始读数D₀；

随着养护龄期的延长和环境温度的降低，选择检测时间点并记录各个龄期下不同埋置深度位移传感器(4-3)的读数D，减去位移传感器(4-3)的初始读数D₀，ΔD＝D-D₀即为混凝土的受冻变形，通过计算混凝土受冻变形随龄期变化即可获知混凝土的冻结速度和冻结深度。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：选择检测时间点为早龄期的7天之内。

9.根据权利要求7或8所述的检测方法，其特征在于：混凝土的冻结速度为C＝ΔD/Δt，ΔD为Δt时间间隔内混凝土的冻胀变形，在测试位置中的混凝土浇筑后t＝0h、8h、12h、24h、32h、40h、48h、…168h时的冻胀变形分别为ΔD_8h、ΔD_12h、…ΔD₁₆₈，自浇筑时刻起至8h、12h、24h、32h、40h、48h、…168h内混凝土的冻结速度为C_8h＝ΔD_8h/8；C_12h＝ΔD_12h/12；C_48h＝ΔD_48h/48；C_168h＝ΔD_168h/168；针对工程中由表及里的不同浇筑位置，未受冻的混凝土表现收缩特征，其变形值通常为负值，随着环境温度的降低，冻胀变形由表及里不断增加，变形值发生突变，变为正值时，即发生大的冻胀变形，该位置即为混凝土的冻结深度，将混凝土冻胀变形随时间变化的曲线进行微分获得微分曲线，即得到冻胀变形变化率随时间的变化规律，由此获知混凝土最大冻胀变形变化率所发生的时间。