一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于混凝土材料耐久性监测设备技术领域，具体涉及一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置，主体结构包括混凝土试件、左钢板、右钢板、预留孔、螺纹杆、弹簧、拉螺母、压螺母、吸水箱、密封圈、盖板、一号高强螺栓、二号高强螺栓、注水管、注水阀门、供水箱、出水管、硅胶软管、储水箱、气压平衡孔、质量传感器、多通道数据采集器、计算机和应变片，右钢板与拉螺母和压螺母之间通过弹簧进行传力，质量传感器与计算机连接，储水箱质量减少量与时间的变化规律能够实时传递至计算机中并实时绘制混凝土试件累计吸水量曲线，实现实时、连续测试混凝土试件的毛细吸水量，能够在不同荷载下实现混凝土试件毛细吸水率的高精度测量要求。

A real-time monitoring device for capillary water absorption of concrete under load

【技术实现步骤摘要】
一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置
：本技术属于混凝土材料耐久性监测设备
，具体涉及一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置。
技术介绍
：混凝土是一种多相多尺度的非均质材料，在服役过程中，外界的侵蚀性离子通过扩散、渗透、迁移等多种形式进入混凝土内部，其内部孔隙和微裂缝所组成的连续路径会加速介质侵入，而外部荷载作用又会引起混凝土内部孔隙结构及裂缝生成与发展，使得荷载与环境耦合作用下混凝土劣化机理更加复杂，例如：处于冻融环境下的混凝土，孔隙水在液、固两相的交替变化会引起混凝土内部膨胀应力导致新微裂缝增多，进而增加有害离子的侵入。除此之外，广泛采用吸水率来评价建筑材料的吸水特征，并进而将其作为描述建筑材料耐久性的一个重要指标。研究持续荷载作用下混凝土毛细吸水规律及实时监测设备和方法，是海工混凝土结构耐久性评估和寿命预测的重要前提。现有技术中混凝土吸水率测定的设备很多：中国专利201420535726.0公开的一种用于混凝土表面吸水率测试的测定器，为一个不透水材料构成的盛水容器，容器口部圆周设有边沿；该容器内部填充有吸水材料和定量的水，所述盛水容器的边沿上涂有热熔胶层，所述热熔胶层表面压有密封塑料膜，所述容器的厚度在0.5-1.5mm；容器的高度在8-15mm之间，所述容器口部圆周的边沿，其内径圆为开口，与所述容器的底部构成一个整体，容器材料的厚度为0.5-1mm，外径比内径大10mm，所述容器口部圆周的边沿，其内径在；外径比内径大10mm；中国专利201310441396.9公开的一种混凝土表面毛细吸水率自动测试系统由恒压给水单元、电子天平和试件吸水单元构成，恒压给水单元与试件吸水单元通过出水管、硅胶软管和进水管连通；所述的恒压给水单元由恒压给水密封瓶、气体连通管、平衡进气管和出水管构成；所述的电子天平设置在恒压给水密封瓶底端并用来测量恒压给水单元的重量；其中，气体连通管与平衡进气管均设置在恒压给水密封瓶的上端，气体连通管在恒压给水密封瓶内部的一端设置在靠近恒压给水密封瓶的上端，平衡进气管在恒压给水密封瓶内部的一端设置在靠近恒压给水密封瓶的下端；气体连通管上部设置有一个气体阀门；平衡进气管上部设置有一个气体阀门；平衡进气管底部设置有一个针管；带阀门的出水管一端与恒压给水密封瓶底部侧端连通，另一端通过硅胶软管与进水管连通，所述的进水管与试样密封室底部侧面连通；所述的试件吸水单元由试样密封室、进水管、排水阀、调节阀、L型水位计和试样支撑件构成；其中，试样密封室上部设置有一个水平仪，在下端设置有进水管，在密封室右侧下端设置有L型水位计，L型水位计另一端朝上设置；试样密封室右侧上端设置有调节阀；排水阀设置在试样密封室的底部；试样密封室底部内侧设置有三个等高的试样支撑件；所述的试件吸水单元还包括高度调节脚和水平仪；所述的试样密封室外侧设置有三个等高的高度调节脚，并坐落于水平操作台上；所述的电子天平的量程为1000g，精度为0.001g；所述的气体连通管、平衡进气管、出水管、进水管和L形水位计材质为有机玻璃；所述的L形水位计的顶端高于试样支撑件的顶端的铅垂方向距离为5mm；中国专利201810254473.2公开的一种水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置包括空箱和相机，所述的空箱中放置有荧光灯以及用于存储荧光素溶液的托盘；托盘中放置有若干支撑件，且各支撑件的顶面高度相等，以形成一个水平的支撑平面，水泥基材料试块的底面水平放置于该支撑平面上；所述支撑平面的高度低于托盘的最高储水高度；所述相机的拍摄区域覆盖所述支撑平面上方的水泥基材料试块放置区域；所述荧光灯的光照范围覆盖所述水泥基材料试块在相机中的成像区域。服役中的混凝土结构往往承受荷载与环境因素耦合作用，在实验室单一因素下混凝土吸水率指标与实际情况存在较大差异。目前，关于荷载作用下混凝土水分传输机理的研究，由于受试验室条件的制约大多主要针对卸载损伤试件开展吸水率测试，实质上混凝土内部在卸载后会出现一定程度的闭合现象，其实际情况下的损伤状况和介质传输性质未能真实反映。同时，现有测试手段大多采取人工定时称取混凝土试件质量方法来获取混凝土吸水量，不仅未能实现混凝土吸水过程的实时、连续性监测，也容易引起人为误差，其试验数据不能准确揭示持载下水分传输的变化规律。因此，基于以上问题考虑，有必要研发一种实时监测荷载下混凝土毛细吸水率变化的试验装置，有助于准确评估混凝土耐久性及预测其服役寿命。
技术实现思路
：本技术的目的在于克服现有技术存在的难以实现混凝土施加持续荷载和毛细吸水的耦合作用过程，无法对试件吸水量进行实时、连续监测的问题，研发一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置。为了实现上述目的，本技术涉及的持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置主体结构包括混凝土试件、左钢板、右钢板、预留孔、螺纹杆、弹簧、拉螺母、压螺母、吸水箱、密封圈、盖板、一号高强螺栓、二号高强螺栓、注水管、注水阀门、供水箱、出水管、硅胶软管、储水箱、气压平衡孔、质量传感器、多通道数据采集器、计算机和应变片；长方体结构的混凝土试件的左立面与矩形板状结构的左钢板粘接式连接，混凝土试件的右立面与矩形板状结构的右钢板粘接式连接，左钢板和右钢板的两端分别开设有椭圆形结构的预留孔，两根圆柱形的螺纹杆穿过右钢板后与左钢板连接，右钢板左侧的螺纹杆套设有弹簧和拉螺母，右钢板右侧的螺纹杆套设弹簧后与压螺母连接，混凝土试件、左钢板和右钢板的下方设置有内空式结构的吸水箱，混凝土试件与吸水箱相交的外围设置有环状结构的密封圈，密封圈平行于螺纹杆的两个侧边分别设置有矩形板状结构的盖板，一号高强螺栓将盖板与吸水箱连接，二号高强螺栓通过预留孔分别将左钢板和右钢板与吸水箱连接，吸水箱的左立面设置有注水管，注水管上设置有两个注水阀门，注水管与内空式结构的供水箱连接，吸水箱的顶面设置有出水管，出水管与硅胶软管连接，硅胶软管与内空式结构的储水箱连接，储水箱的顶部设置有气压平衡孔，储水箱的下方设置有质量传感器，质量传感器与多通道数据采集器连接，多通道数据采集器分别与计算机和粘贴在混凝土试件侧面的应变片电连接，质量传感器与计算机通过USB连接。本技术与现有技术相比，具有以下优点：1、右钢板与拉螺母和压螺母之间通过弹簧进行传力，减少混凝土试件徐变造成的应力损失，混凝土试件上粘贴的应变片能够实时监控混凝土试件所处的应力水平，在应力发生损失后能够及时通过调整拉螺母或压螺母保证应力处于目标状态；2、由于质量传感器与计算机连接，储水箱质量减少量与时间的变化规律能够实时传递至计算机中并实时绘制混凝土试件累计吸水量曲线，减小人为读数引起的误差；3、盖板与吸水箱通过螺栓连接，左钢板和右钢板与吸水箱通过高强螺栓连接，出水管与储水箱通过硅胶软管连接，操作简单且能够重复利用，储水箱放在质量传感器上实时、连续测试混凝土试件的毛细吸水量，能够在不同荷载下实现混凝土试件毛细吸水率的高精度测量要求；其结构简单，操作简便，使用环境友好，在实现施加持续荷载作用的同时，测量了混凝土试件的表面吸水率，解决了荷载作用与混凝土吸水过程的耦合问题，减小了卸载后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置，其特征在于主体结构包括混凝土试件、左钢板、右钢板、预留孔、螺纹杆、弹簧、拉螺母、压螺母、吸水箱、密封圈、盖板、一号高强螺栓、二号高强螺栓、注水管、注水阀门、供水箱、出水管、硅胶软管、储水箱、气压平衡孔、质量传感器、多通道数据采集器、计算机和应变片；长方体结构的混凝土试件的左立面与矩形板状结构的左钢板粘接式连接，混凝土试件的右立面与矩形板状结构的右钢板粘接式连接，左钢板和右钢板的两端分别开设有椭圆形结构的预留孔，两根圆柱形的螺纹杆穿过右钢板后与左钢板连接，右钢板左侧的螺纹杆套设有弹簧和拉螺母，右钢板右侧的螺纹杆套设弹簧后与压螺母连接，混凝土试件、左钢板和右钢板的下方设置有内空式结构的吸水箱，混凝土试件与吸水箱相交的外围设置有环状结构的密封圈，密封圈平行于螺纹杆的两个侧边分别设置有矩形板状结构的盖板，一号高强螺栓将盖板与吸水箱连接，二号高强螺栓通过预留孔分别将左钢板和右钢板与吸水箱连接，吸水箱的左立面设置有注水管，注水管上设置有两个注水阀门，注水管与内空式结构的供水箱连接，吸水箱的顶面设置有出水管，出水管与硅胶软管连接，硅胶软管与内空式结构的储水箱连接，储水箱的顶部设置有气压平衡孔，储水箱的下方设置有质量传感器，质量传感器与多通道数据采集器连接，多通道数据采集器分别与计算机和粘贴在混凝土试件侧面的应变片电连接，质量传感器与计算机通过USB连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种持载下混凝土毛细吸水率实时监测装置，其特征在于主体结构包括混凝土试件、左钢板、右钢板、预留孔、螺纹杆、弹簧、拉螺母、压螺母、吸水箱、密封圈、盖板、一号高强螺栓、二号高强螺栓、注水管、注水阀门、供水箱、出水管、硅胶软管、储水箱、气压平衡孔、质量传感器、多通道数据采集器、计算机和应变片；长方体结构的混凝土试件的左立面与矩形板状结构的左钢板粘接式连接，混凝土试件的右立面与矩形板状结构的右钢板粘接式连接，左钢板和右钢板的两端分别开设有椭圆形结构的预留孔，两根圆柱形的螺纹杆穿过右钢板后与左钢板连接，右钢板左侧的螺纹杆套设有弹簧和拉螺母，右钢板右侧的螺纹杆套设弹簧后与压螺母连接，混凝土试件、左钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍玖文，李树国，张鹏，赵铁军，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东;37