一种水泥基材料收缩应力检测装置。由于混凝土变形产生收缩或膨胀应力检测精度要求高难度大、效率低、准确度差，导致了在施工前快速评定混凝土收缩或膨胀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。本实用新型专利技术的检测装置中套管可拆卸连接在模具内，模具的两端分别设置有第一连接件和第二连接件，第二连接件内设有测力传感器，圆盘式柱体的圆盘端与第一连接件可拆卸连接，圆盘式柱体的柱体端穿过套管与测力传感器的探测端相贴紧，圆盘式柱体的柱体端与套管间隙设置，套管和模具间填充有混凝土。本实用新型专利技术用于水泥基材料收缩应力检测。
【技术实现步骤摘要】
一种水泥基材料收缩应力检测装置
本技术属于土木工程
，具体涉及一种水泥基材料收缩应力检测装置。
技术介绍
水泥基材料会发生体积变化，有自生的，也有外部因素如温度、湿度及荷载导致的。如混凝土强度发展过程中因水化反应的自干燥作用、水分蒸发等引起的体积变化称为混凝土收缩。它是一种与时间相关的变形性质，可在不受外力影响的情况下混凝土体积减少。体积变化是影响水泥基材料长期强度和耐久性的重要因素之一，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，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。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。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，由于混凝土体积变形检测精度要求高、自收缩应力检测难度大、效率低、准确度差，导致了在施工前快速评定混凝土收缩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，本技术公开了一种水泥基材料收缩应力检测装置。本技术所采用的技术方案为：一种水泥基材料收缩应力检测装置，包括模具、第一连接件、第二连接件、圆盘式柱体、套管、测力传感器和两组定位钉，所述套管可拆卸连接在模具内，模具的两端分别设置有第一连接件和第二连接件，第二连接件内设置有测力传感器，圆盘式柱体的圆盘端与第一连接件可拆卸连接，圆盘式柱体的柱体端穿过套管与测力传感器的探测端相贴紧，圆盘式柱体的柱体端与套管间隙设置，套管和模具之间填充有混凝土，两组定位钉均设置在混凝土内，两组定位钉中的一组定位钉通过圆盘式柱体插入混凝土中，两组定位钉中的另一组定位钉通过模具插入混凝土中。作为优选方案：圆盘式柱体包括圆盘体和钢柱，钢柱的一端固定连接在圆盘体上，钢柱和圆盘体同轴设置。作为优选方案：模具包括外筒体和底板，外筒体两端的外壁上分别加工有环形凸台，两个环形凸台中一个所述环形凸台与第一连接件可拆卸连接，外筒体的另一端处配合设置有底板，两个环形凸台中另一个所述环形凸台通过底板与第二连接件可拆卸连接，第一连接件为第一法兰，第二连接件为第二法兰。作为优选方案：外筒体由两个半圆形弧片围合形成，两个半圆形弧片之间可拆卸连接。作为优选方案：套管的一端通过第一密封圈与圆盘体的端面相贴紧，套管的另一端通过第二密封圈与模具底板的内壁相贴紧。作为优选方案：测力传感器外套装有限位环。作为优选方案：测力传感器为圆盘式压力传感器。作为优选方案：第一连接件上设置有调整螺钉，调整螺钉设置在第一连接件的中心轴线处，调整螺钉外配合设置有摇杆。本技术的有益效果为：一、本技术通过模具、第一连接件、第二连接件、圆盘式柱体、套管、测力传感器和两组定位钉之间相互配合实现水泥基材料自收缩应力的定量检测，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(冻胀)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、本技术能够适用于工程实验室检测使用，为混凝土配合比的设计提供基础数据。四、本技术尤其适用于模拟施工现场混凝土的收缩应力检测，根据施工现场混凝土的实际温度，进行实验室的模拟试验，获得更加真实可靠的混凝土的收缩应力值，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应用价值。五、本技术结构设计简单，易组装，制作成本低，检测结构可靠，易于推广使用。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为本技术中测试装置处于水平设置时的主视结构剖面图，图中测试装置用于高温和常温环境下的混凝土收缩应力检测；图2为本技术中测试装置处于竖直设置时的主视结构剖面图；图3为本技术中测试装置处于水平设置时的主视结构剖面图，图中测试装置用于负温环境下的混凝土收缩应力检测；图4为钢柱的主视结构示意图；图5为本技术进行测试过程中常温混凝土的收缩应力变化的趋势图。图中标注如下：1-模具；1-1-外筒体；1-2-底板；1-3-环形凸台；2-第一连接件；3-第二连接件；4-圆盘式柱体；4-1-圆盘体；4-2-柱体；5-套管；6-测力传感器；7-定位钉；8-混凝土；9-第一密封圈；10-第二密封圈；11-钢柱；12-限位环；13-调整螺钉；14-摇杆。具体实施方式：为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水泥基材料收缩应力检测装置，其特征在于：包括模具(1)、第一连接件(2)、第二连接件(3)、圆盘式柱体(4)、套管(5)、测力传感器(6)和两组定位钉(7)，所述套管(5)可拆卸连接在模具(1)内，模具(1)的两端分别设置有第一连接件(2)和第二连接件(3)，第二连接件(3)内设置有测力传感器(6)，圆盘式柱体(4)的圆盘端与第一连接件(2)可拆卸连接，圆盘式柱体(4)的柱体端穿过套管(5)与测力传感器(6)的探测端相贴紧，圆盘式柱体(4)的柱体端与套管(5)间隙设置，套管(5)和模具(1)之间填充有混凝土(8)，两组定位钉(7)均设置在混凝土(8)内，两组定位钉(7)中的一组定位钉(7)通过圆盘式柱体(4)插入混凝土(8)中，两组定位钉(7)中的另一组定位钉(7)通过模具(1)插入混凝土(8)中。/n
【技术特征摘要】
1.一种水泥基材料收缩应力检测装置，其特征在于：包括模具(1)、第一连接件(2)、第二连接件(3)、圆盘式柱体(4)、套管(5)、测力传感器(6)和两组定位钉(7)，所述套管(5)可拆卸连接在模具(1)内，模具(1)的两端分别设置有第一连接件(2)和第二连接件(3)，第二连接件(3)内设置有测力传感器(6)，圆盘式柱体(4)的圆盘端与第一连接件(2)可拆卸连接，圆盘式柱体(4)的柱体端穿过套管(5)与测力传感器(6)的探测端相贴紧，圆盘式柱体(4)的柱体端与套管(5)间隙设置，套管(5)和模具(1)之间填充有混凝土(8)，两组定位钉(7)均设置在混凝土(8)内，两组定位钉(7)中的一组定位钉(7)通过圆盘式柱体(4)插入混凝土(8)中，两组定位钉(7)中的另一组定位钉(7)通过模具(1)插入混凝土(8)中。
2.根据权利要求1所述的一种水泥基材料收缩应力检测装置，其特征在于：圆盘式柱体(4)包括圆盘体(4-1)和钢柱(4-2)，钢柱(4-2)的一端固定连接在圆盘体(4-1)上，钢柱(4-2)和圆盘体(4-1)同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种水泥基材料收缩应力检测装置，其特征在于：模具(1)包括外筒体(1-1)和底板(1-2)，外筒体(1-1)两端的外壁上分别加工有环形凸台(1-3)，两个环形凸台(1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨英姿，陈智韬，吕承博，王梦雪，
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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