[发明专利]一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法

说明书

一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法。目前混凝土受冻程度检测受构件尺寸影响、难度大、效率低、准确度差而导致土木工程建设质量控制难以保证。本发明中定位架内竖直并列设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板均为柔性部和硬质部交替形成的板体，多个测量探头从上至下依次设置在第一固定板和第二固定板之间，每个测量探头分别与第一固定板的硬质部和第二固定板的硬质部相连接，每个测量探头包括套管、底片和位移传感器，套管内设置有底片，底片上设置有位移传感器。

技术领域

本发明属土木工程技术领域，具体涉及一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法。

背景技术

当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工，因为水泥的水化速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度愈高，强度增长也愈快，反之则慢。当保温措施不当或突遇寒流，冬期施工中混凝土的受冻破坏的风险大大提高了，而当环境温度降低到0℃以下时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相水变为固相冰。初期形成的冰晶生长在大的毛细孔内，随着温度持续下降，当混凝土中的大部分水完全变成冰，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9％，同时产生约200MPa的冰胀应力，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的受冻破坏，如粗大孔隙、冻胀和早期开裂的发生，即使再回到正温养护混凝土的微结构和力学性能也不能得到完全恢复，显著地降低混凝土的使用功能和服役寿命。

目前，混凝土的早期受冻可以通过外观观察，如有冰纹和较多冰渣，可以初步推断受冻了；再者通过回弹仪，受冻的混凝土强度较低，回弹值低且弹跳声音较为沉闷，反之强度高、弹跳声音清脆；最后，还可以对混凝土取芯，进行抗压强度测试。前两种方法虽简便易行，但是仅能对混凝土表层的受冻情况做初步判定，而对于取芯的方法，混凝土取芯的长度取决于设备参数，取芯后还需截取规定长度的混凝土试样，进行后续的试验，在冬期施工现场需要取芯机、压力试验机、切磨试件设备配合才能完成，加工程序复杂、耗时长，效率低、准确度差，不能进行各种混凝土构件尺寸的受冻损伤程度的评价，因此，急需在冬期施工快速实时评定混凝土受冻程度的监测装置和方法，更好地保证寒冷地区混凝土工程的建设质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土受冻过程监测装置及其方法，以解决目前混凝土受冻程度检测受构件尺寸影响、难度大、效率低、准确度差而导致土木工程建设质量控制难以保证的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种混凝土受冻程度检测装置，包括定位架、第一固定板、第二固定板和多个测量探头，定位架内竖直并列设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板均为柔性部和硬质部交替形成的板体，第一固定板和第二固定板均通过柔性部与定位架相连接，多个测量探头从上至下依次设置在第一固定板和第二固定板之间，每个测量探头分别与第一固定板的硬质部和第二固定板的硬质部相连接，每个测量探头包括套管、底片和位移传感器，套管内设置有底片，底片上设置有位移传感器。

作为优选方案：第一固定板的结构与第二固定板的结构相同，第一固定板包括多个硬质板和多个柔性板，多个硬质板和多个柔性板交替设置制为一体，每个硬质板沿其厚度方向加工有孔。

作为优选方案：底片的两端分别通过两个连接丝绳与第一固定板和第二固定板相连接，底片的一端通过一个所述连接丝绳与第一固定板中硬质板的孔相连接，底片的另一端通过另一个所述连接丝绳与第二固定板中硬质板的孔相连接。

作为优选方案：每个孔的外端对应设置有夹紧装置，夹紧装置与连接丝绳的端部相配合设置。

作为优选方案：位移传感器为应变片，位移传感器配合设置有应变采集仪。

作为优选方案：连接丝绳为钢丝。

一种利用混凝土受冻程度检测装置实现的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：