混凝土早期变形非接触测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混凝土早期变形非接触测试方法，所述方法主要包括在建试模时，对混凝土域试模之间进行减少摩擦的隔离层处理、在浇注时在试模长度方向或／和宽度方向的靠近端部处各具有一个带反射靶轻质预埋件，浇注后即可通过激光位移传感器对试模中的混凝土体进行检测。本发明专利技术还包括混凝土早期变形非接触测试装置。本发明专利技术由于所述方法和装置，实现了混凝土极早期塑性收缩及凝结硬化全过程测量，解决了能全过程自动连续检测混凝土及砂浆收缩的问题。其具有的优点是：方便、可靠、连续、精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程材料变形的监测方法及装置，具体是一种混凝土早期 变形非接触测试的方法及装置。
技术介绍
日本自收缩研究委员会提出的早期自生变形测定法。这种方法的缺点一是ld后试件需要拆模密封，受密封材料的约束作用，测定的收缩值可能偏小；二 是未考虑到水化热引起的温度变形，使得测定值可能偏大；三是仅一个水平方 向测定变形，使得测定值可能偏小，这是因为混凝土早期的沉降转化为水平方 向变形。这些不足使得测定值并未能真实反映混凝土的自生变形大小。我国《水工混凝土试验规程》中建议埋入应变计的方法测定混凝土自生变 形。不足之处在于早期混凝土尚无足够的强度(初凝到终凝)，应变计与混凝土 不能同步变形，因此无法精确测定早期自生变形值，这显然不适用于高性能混 凝土。另外这种应变计不仅价格高，而且无法重复使用，试验成本高。在对比和分析国内外有关混凝土自生变形的测定方法的基础上，认为虽然 有些能最大程度测定自生变形的方法为研究人员所普遍采用，但由于未形成标 准，他们在器材选择、试验操作等方面缺乏一致，这使得同类研究之间的可比 性较差。因此，建立方便、可靠、连续的混凝土早期变形测定方法非常必要的。专利技术的内容本专利技术的第一目的是提供一种混凝土早期变形非接触测试方法，以方便、 可靠、连续、精确测定混凝土早期变形。本专利技术的另一目的是提供一种混凝土 早期变形非接触测试装置本专利技术的第一目的是通过这样的技术方案实现的，即一种混凝土早期变形 非接触测试方法，所述方法包括以下步骤1、 将计量好的混凝土原材料砂、石、水泥、外加剂、矿物掺合料同时加入搅拌机，先千搅拌2分钟45秒，加入计量好的水，继续搅拌135秒，停止搅拌；2、 将混凝土试模底面先放置一层特富纶，并擦少量的滑石粉，然后在侧面 和底面铺上塑料薄膜；3、 混凝土分二层浇注入已经准备好的混凝土试模中，在浇注前或浇注第一 层后，在所述试模长度方向或/和宽度方向的靠近端部处各具有一个轻质预埋 件，预埋件的引伸杆伸出试模，其端部为激光位移传感器的反射靶，再在混凝 土振动台上振动使混凝土测试体密实；4、 调整试模位置使激光位移传感器的激光垂直打在两端反射靶上，反射靶 的轴向位移由激光位移传感器感知，数据信息显示在数显表，或通过传送至计 算机，实现对测量结果进行数据的定时采集。本专利技术的另一目的是通过以下技术方案实现的， 一种混凝土早期变形非 接触测试装置，包括试模、计算机及与其连接的激光位移传感器，其特征是 所述试模在长度方向或/和宽度方向靠近端部处各具有一个轻质预埋件， 预埋件的引伸杆伸出试模，其端部为激光位移传感器的反射靶。本专利技术由于所述方法和装置，实现了混凝土极早期塑性收缩及凝结硬 化全过程测量，解决了能全过程自动连续检测混凝土及砂浆收缩的问题。 其具有的优点是方便、可靠、连续、精确。附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性的实施例进一步说明。图1为本专利技术的结构剖视图；图2为图A - A剖视3为另一实施例的结构剖视图；图4为三角反射法的基本原理图。图中1、试模；2、塑料薄膜层；3、轻质测头；4、特富纶层；5、混凝 土试件；6、计算机；7、激光位移传感器；8、引伸杆。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明 一种混凝土早期变形非接触测试方法，所述方法包括以下步骤1、 将计量好的混凝土原材料砂、石、水泥、外加剂、矿物掺合料同时加入搅拌机，先干搅拌2分钟45秒，加入计量好的水，继续搅拌135秒，停止搅拌；2、 将混凝土试模底面先放置一层特富纶，并擦少量的滑石粉，然后在侧面 和底面铺上塑料薄膜；(参见附图2)3、 混凝土分二层浇注入已经准备好的混凝土试模中，在浇注前或浇注第一 层后，在所述试模长度方向或/和宽度方向的靠近端部处各具有一个轻质预埋 件，预埋件的引伸杆伸出试模，其端部为激光位移传感器的反射靶，再在混凝 土振动台上振动使混凝土测试体密实；4、 调整试模位置使激光位移传感器的激光垂直打在两端反射靶上，反射靶 的轴向位移由激光位移传感器由当前间距和初始间距之差反映出来，读数可 精确到0. l)am，实现在线实时测量，数据信息显示在数显表，也可将数 据通过RS232接口与计算机的连接，可方便对测量结果进行数据的定时采 集。参见附图，图中的混凝土变形非接触测试装置，包括试模l、计算机6及 与其连接的激光位移传感器7;其中所述试模在长度方向靠近端部处各具 有一个轻质预埋件3，预埋件的引伸杆8伸出试模，引伸杆的端部为激光 位移传感器的反射靶。在图l给出的实施例中，试模在长度方向的两侧面中心各具有一个圓 孔，预埋件的引伸杆由圓孔引出。所述轻质预埋件3与引伸杆)为T型连 接。在附图2给出的实施例中，预埋件的引伸杆向上引出。上述引伸杆伸出试模的端部的截面尺寸略大于杆体本身的截面尺寸。构 成激光位移传感器的反射靶。附图中可见试模的底部由下向上具有特富纶层4、滑石粉层及塑料 薄膜层2，在试模的侧面具有塑料薄膜层。上述装置采用的是完全的非接触式测量，激光位移传感器对被测体无作用力，这就真实的反映了被测体的真实变形情况；具有较高的稳定性和精度，适 应恶劣环境条件下的测量，环境条件波动几乎无影响，这就增强了通用性和提 高了工作效率；可实现在线实时测量，数据信息可显示在数显表，也可与计算 机的RS232接口连接，就可方便对测量结果进行数据的定时采集，这就方便快 捷、可连续且可重复使用，降低了试验成本。参见附图3,本专利技术激光测试的基本工作原理利用光学原理测量位移，三角反射法是应用最为广泛的一种，激光位移传感器正是利用此工作原理。三角 反射法最基本的结构是单发射单接收形式，测量光的接收形式为漫反射光。激 光器发出的光束经照明光学系统聚焦到被测表面S上，被测表面的漫反射光被接收透镜捕捉并在成像物镜(如CCD元件)上聚焦呈光点成像。成像光点在CCD 上的位置是测头(激光源反射处)和被测表面距离的函数，当被测面接近或离 开测头时，在CCD上成像光点位置将产生横向位移，通过检测其像点的位移变 化便可求得物体表明位移的变化。由几何光学计算可得位移量5 2与像点5 i之间 的关系<formula>formula see original document page 6</formula> ①式中e是投影光轴与成象物镜光轴的夹角，由设计决定；(J)是CCD与成象 物镜光轴的夹角。当52变化很小，即在小位移的情况下(l)式可近似表示为<formula>formula see original document page 6</formula>(2)式说明在小位移测量中，52~ 5,可按线性关系处理。但在实际测量中， 由(1)式可知5广^并非线性关系。在三角测量中，可以通过缩小测量范围， 增大成象物镜的共轭距，增大三角测量系统的角度，缩小成象物镜的放大倍率， 达到近似线性的测量结果。最后通过信号处理器将像点位移的变化转化成电流 信号输出。本专利技术采用的激光位移传感器为市售的高精度激光位移传感器，如LK 一G系列等等。基于上述测量原理的计算机处理软件由厂家配套提供。权利要求1、一种混凝土早期变形非接触测试方法，所述方法包括以下步骤1)、将计量好的混凝土原材料砂、石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土早期变形非接触测试方法，所述方法包括以下步骤：　　　　１）、将计量好的混凝土原材料砂、石、水泥、外加剂、矿物掺合料同时加入搅拌机，先干搅拌２分钟４５秒，加入计量好的水，继续搅拌１３５秒，停止搅拌；　　　　２）、将混凝土试模底面先放置一层特富纶，并擦少量的滑石粉，然后在侧面和底面铺上塑料薄膜；　　　　３）、混凝土分二层浇注入已经准备好的混凝土试模中，在浇注前或浇注第一层后，在所述试模长度方向或／和宽度方向的靠近端部处各具有一个轻质预埋件，预埋件的引伸杆伸出试模，其端部为激光位移传感器的反射靶，再在混凝土振动台上振动使混凝土测试体密实；　　　　４）、调整试模位置使激光位移传感器的激光垂直打在两端反射靶上，反射靶的轴向位移由激光位移传感器感知，数据信息显示在数显表，或通过传送至计算机，实现对测量结果进行数据的定时采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长辉，王海洋，敬相海，叶建雄，陈科，张京街，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆市建筑科学研究院，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]