一种现场水泥基材料变形应力检测装置。由于混凝土变形产生的收缩或膨胀应力检测精度要求高、难度大、效率低、准确度差，导致在施工现场快速评定混凝土收缩或膨胀应力的试验装置的匮乏。本实用新型专利技术中套管的两端可拆卸连接有两个端盖，拱形板设在套管内，上应变片和下应变片分别设在拱形板的顶面和底面上，拱形板的两端分别设有第一细杆和第二细杆，第一细杆一端与拱形板固接，第一细杆的另一端穿过其靠近的端盖，第二细杆一端与拱形板固接，第二细杆另一端穿过其靠近的端盖后与移动外盖可拆卸连接，第二细杆与移动外盖相配合的端部上加工有挂口。本实用新型专利技术用于水泥基材料收缩或膨胀应力检测。
【技术实现步骤摘要】
一种用于现场水泥基材料变形应力检测装置
本技术属于土木工程
，具体涉及一种用于现场水泥基材料变形应力检测装置。
技术介绍
混凝土的体积变形是影响水泥基材料长期强度和耐久性的重要因素之一。常温或高温环境下水泥基材料体积变形包括化学收缩、塑性收缩、温度收缩、干燥收缩与碳化收缩等。负温下水泥基材料的变形更为复杂，除了化学收缩、塑性收缩、干燥收缩与碳化收缩外，其温度变形可能由于自由水结冰表现为冻胀，当冻胀应力大于混凝土早期的抗拉强度时，混凝土同样发生开裂破坏。另外，混凝土原材料的组分和配合比也会影响它的体积变形，如掺膨胀剂的混凝土就在发生膨胀变形。早龄期混凝土的体积变形多考虑自收缩和干燥收缩，自收缩是混凝土在与外界水分隔绝的条件下水泥水化反应引起毛细孔负压和内部相对湿度降低而导致的宏观体积的减小；干燥收缩是指混凝土硬化后受到干燥或者外界高温的影响其内部水分不断蒸发流失，由内而外变干燥的现象，而收缩应力的产生可以认为是体积收缩变形受到一定程度的限制所致。对于实际工程来说，当混凝土所受的收缩拉应力大于此时刻的抗拉强度，混凝土就会开裂。常温及高温施工条件下高性能混凝土早期收缩应力主要有自收缩应力、温度应力和干燥收缩应力，其中自收缩应力最为显著。因为高性能混凝土配合比的显著特点是低的水胶比、更多的胶结料以及掺加大量的超细矿物掺料等，快速的自干燥作用导致了高性能混凝土较普通混凝土有更大的体积变化，早期高性能混凝土受到约束包括内部约束和外部约束，约束的存在会导致混凝土内部产生自收缩应力，自收缩应力的大小除了与自收缩应变有关外，还受混凝土力学性能如抗拉强度的影响。目前自收缩应力的实验评价方法有单轴约束试验、圆环法等，就约束形式而言，轴向约束试验可分为两种形式，一种是端部约束，一种是钢筋内部连续约束。钢筋内约束收缩实验用来模拟钢筋对混凝土收缩的限制，属于不完全约束。当试件长度远远大于横截面尺寸时，可近似地认为只发生轴向收缩，若受到限制,其横截面内将产生均匀分布的拉应力，即收缩应力，试件越细长，轴向约束实现起来越容易，裂缝开展比较充分，实验效果也越好。现有混凝土收缩应力测定仪中的一种就是基于细长的收缩后混凝土试件被拉力系统拉回到混凝土试件的初始位置，此时系统的拉应力即为混凝土的收缩应力，试验装置复杂，精度要求高。教学中采用轴向约束收缩实验是将成型埋入钢筋的混凝土试件和同样尺寸的自由收缩实验作对比，在钢筋上贴应变片监测约束变形，进而可间接测得约束应力，这种构件受力状态与实际结构相近，不需要特别的加载设备和控制系统，但它仅考虑引入钢筋的约束作用，钢筋的约束作用会提高混凝土试件的拉伸徐变，使测得收缩应力减小，该方法主要用于研究不同配筋率、钢筋直径、钢筋表面形状、粘结长度等对混凝土收缩限制的影响，可以得到不同配筋率和约束率之间的定量关系。目前，越来越多的高性能混凝土、超高性能水泥基材料应用于实际工程中，它们水胶比低、胶凝材料用量大，其自收缩量是普通混凝土的2～4倍，由于收缩变形造成的开裂的风险大大提高了，为了快速简便确定上述材料的抗裂性能，因此，需要准确、可靠且快速的获取自收缩应力测试装置。高温、常温或负温环境下的水泥基材料的收缩(冻胀)应力难以实现定量检测。总之，由于混凝土变形应力检测精度要求高、难度大、效率低、准确度差，导致了在施工前快速评定混凝土变形应力的试验装置的匮乏，应用高性能水泥基材料的土木工程建设质量受到严重影响，急需得到快速解决。
技术实现思路
：针对上述问题，本技术公开了一种用于现场水泥基材料变形应力检测装置。本技术所采用的技术方案为：一种现场水泥基材料变形应力检测装置，连接架和多个测试单体，多个测试单体从下至上依次设置在连接架上，每个测试单体包括套管、拱形板、上应变片、下应变片、移动外盖、第一细杆、第二细杆和两个端盖，所述套管的两端可拆卸连接有两个端盖，拱形板设置在套管内，上应变片和下应变片分别设置在拱形板的顶面和底面上，拱形板的两端分别设置有第一细杆和第二细杆，第一细杆一端与拱形板固定连接，第一细杆的另一端穿过其靠近的端盖，第二细杆的一端与拱形板固定连接，第二细杆另一端穿过其靠近的端盖后与移动外盖可拆卸连接，第二细杆与移动外盖相配合的端部上加工有挂口。作为优选方案：拱形板包括弧形板和两个平板，弧形板的两端各设置有一个平板，弧形板和两个平板一体制成。作为优选方案：拱形板为弹性板，拱形板沿套管的长度方向设置在套管内。作为优选方案：每个端盖朝向套管的一侧设置有环形凸棱，环形凸棱的外壁与套管的内壁滑动配合。作为优选方案：每个端盖上加工有穿过孔，第一细杆穿过其对应的穿过孔后与螺母螺纹连接，第二细杆穿过其对应的穿过孔后与移动外盖螺纹连接。作为优选方案：连接架包括横杆、顶部竖杆和多个中间竖杆，所述横杆水平设置在多个测试单体的上方，所述顶部竖杆竖直设置在横杆和多个测试单体中最顶部的一个测试单体上，每两个相邻的测试单体之间竖直设置有一个中间竖杆，顶部竖杆和多个中间竖杆同轴设置。作为优选方案：套管的两端各通过一个弹性套与两个端盖可拆卸连接。作为优选方案：第二细杆处于端盖外的一端配合设置有测力传感器，测力传感器为拉力传感器或压力传感器。本技术的有益效果为：一、本技术通过多个测试单体的设置实现不同深度混凝土变形应力的实时检测，检测结果准确可靠，检测结构简单合理，获取方式简单直接，省去繁冗的计算过程，获取水泥基材料自收缩应力的数据更加准确，有利于对水泥基材料抗裂性能作出全面评价。二、通过本技术能够实现水泥基材料高温、常温或负温环境下的收缩以及膨胀应力检测，实现水泥基材料内部应力的全温度检测过程，有效实现一装置多用的检测效果，检测结果准确可靠。三、本技术实现的检测方式实现巧妙，通过拱形板配合上应变片和下应变片的获取方式，变形过程能够通过第一细杆、第二细杆和两个端盖敏锐捕捉到，检测数据更加全面可靠。四、第二细杆和移动外盖相互配合能够实现对不同种类的传感器的定位效果，实现一个端头多用的效果，能够为标定过程准确获取K1、K2、K3和K4提供通用式的结构条件。五、本技术能够适用于实验室和工程现场检测使用，为混凝土配合比的设计提供基础数据，获得更加真实可靠的混凝土的变形应力值，对预防混凝土的早期开裂、提升工程质量和服役寿命有重要的启示作用。附图说明：为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。图1为本技术的立体结构示意图；图2为测试单体的主视结构剖面图；图3为拱形板的主视结构示意图；图4为拱形板的俯视结构示意图；图5为测试单体配合拉力传感器进行标定过程的结构示意图；图6为测试单体配合压力传感器进行标定过程的结构示意图。图中标注如下：1-连接架；1-1-横杆；1-2-顶部竖杆；1-3-中间竖杆；2-测试单体；2-1-套管；2-2-拱形板；2-2-1-弧形板；2-2-2-平板；2-3-上应变片；2-4-下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种现场水泥基材料变形应力检测装置，其特征在于：连接架(1)和多个测试单体(2)，多个测试单体(2)从下至上依次设置在连接架(1)上，每个测试单体(2)包括套管(2-1)、拱形板(2-2)、上应变片(2-3)、下应变片(2-4)、移动外盖(2-5)、第一细杆(2-6)、第二细杆(2-7)和两个端盖(2-8)，所述套管(2-1)的两端可拆卸连接有两个端盖(2-8)，拱形板(2-2)设置在套管(2-1)内，上应变片(2-3)和下应变片(2-4)分别设置在拱形板(2-2)的顶面和底面上，拱形板(2-2)的两端分别设置有第一细杆(2-6)和第二细杆(2-7)，第一细杆(2-6)一端与拱形板(2-2)固定连接，第一细杆(2-6)的另一端穿过其靠近的端盖(2-8)，第二细杆(2-7)的一端与拱形板(2-2)固定连接，第二细杆(2-7)另一端穿过其靠近的端盖(2-8)后与移动外盖(2-5)可拆卸连接，第二细杆(2-7)与移动外盖(2-5)相配合的端部上加工有挂口(7)。/n
【技术特征摘要】
1.一种现场水泥基材料变形应力检测装置，其特征在于：连接架(1)和多个测试单体(2)，多个测试单体(2)从下至上依次设置在连接架(1)上，每个测试单体(2)包括套管(2-1)、拱形板(2-2)、上应变片(2-3)、下应变片(2-4)、移动外盖(2-5)、第一细杆(2-6)、第二细杆(2-7)和两个端盖(2-8)，所述套管(2-1)的两端可拆卸连接有两个端盖(2-8)，拱形板(2-2)设置在套管(2-1)内，上应变片(2-3)和下应变片(2-4)分别设置在拱形板(2-2)的顶面和底面上，拱形板(2-2)的两端分别设置有第一细杆(2-6)和第二细杆(2-7)，第一细杆(2-6)一端与拱形板(2-2)固定连接，第一细杆(2-6)的另一端穿过其靠近的端盖(2-8)，第二细杆(2-7)的一端与拱形板(2-2)固定连接，第二细杆(2-7)另一端穿过其靠近的端盖(2-8)后与移动外盖(2-5)可拆卸连接，第二细杆(2-7)与移动外盖(2-5)相配合的端部上加工有挂口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种现场水泥基材料变形应力检测装置，其特征在于：拱形板(2-2)包括弧形板(2-2-1)和两个平板(2-2-2)，弧形板(2-2-1)的两端各设置有一个平板(2-2-2)，弧形板(2-2-1)和两个平板(2-2-2)一体制成。
3.根据权利要求2所述的一种现场水泥基材料变形应力检测装置，其特征在于：拱形板(2-2)为弹性板，拱形板(2-2)沿套管(2-1)的长度方向设置在套管(2-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨英姿，陈智韬，鞠成，张歌，刘琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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