一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，包括约束收缩圆环组件、自动养护设备和智能测控系统，约束收缩圆环组件包括底板、约束收缩圆环和圆环状外模，外模的内侧面上对称设置有两段反弧模；自动养护设备包括养护箱和温湿度自动调节系统，养护箱由共壁设置的第一箱体和第二箱体构成；智能测控系统包括依次连接的微应变传感器、信号调理电路模块和微处理器模块，以及与微处理器模块和温湿度自动调节系统均相接的计算机，信号调理电路模块由依次相接的放大电路模块、滤波电路模块、信号分时复用电路模块和A/D转换电路模块构成。本实用新型专利技术使用操作便捷，试验精度高，可靠性高，能够更科学地评价混凝土的抗裂性，推广应用价值高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置
本技术涉及混凝土抗裂性能测试
，尤其是涉及一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置。
技术介绍
混凝土开裂问题是影响混凝土耐久性的关键因素，对混凝土结构的使用寿命有很重要的影响。混凝土工程普遍存在着开裂问题，传统的试验评价方法只能通过抗压、抗拉强度，弹性模量、极限拉伸值、干缩、徐变、绝热温升等单因素试验结果评价混凝土的抗裂性能，抗裂性能计算公式多样，很难准确评定混凝土的抗裂性能。由此，研究混凝土抗裂性评价方法具有现实意义。1942年，美国麻省理工学院(Mit)的RoyCarlson提出圆环法，用于水泥净浆和砂浆的抗裂性能研究；1988年，R. ff. Carlson使用了圆环法研究不同湿度条件(25%，50%, 75%) 下圆环试件的开裂情况。KarlWiegrink和McDonald在研究中使用圆环法来研究混凝土开裂，对于RoyCarlson的圆环尺寸进行了改进，装置由钢环内模和聚乙烯外模组成，试件成型后将顶部使用硅橡胶密封，养护条件为20°C，RH为50%，当裂缝出现以后使用专门设计的显微镜观测，从该试验中可得混凝土受限收缩引起的开裂出现时间和裂缝宽度。美国垦务局1943年进行的水泥圆环收缩试验结果预报了 53年后青山坝胸墙面板混凝土的质量状况。1999年，美国道路工程师协会(AASHTO)推出了一个圆环法的临时标准，建议通过粘贴于内钢环内侧的应变计监测应变，当应变测值出现突变下降(20 30X 10_6)，即开裂时间，另外监测裂缝的开裂模式和裂缝宽度并且绘制出无约束试件的自由收缩曲线，记录开裂时间的自由收缩值；美国材料与试验学会(ASTM)于2002年制定了有关圆环开裂试验的标准。另外，我国《混凝土结构耐久性设计与施工指南》和《建筑工程裂缝机理与防治指南》推荐了圆环开裂试验方法。早期圆环抗裂试验多用于水泥净浆，取得了很好的效果。当改为混凝土后出现了两类问题，一是混凝土开裂的发散性问题，混凝土裂缝不在一个地方出现，在多个地方出现，特别是对胶凝材料用量低的水工混凝土，甚至会出现不开裂的情况。二是开裂时间的捕捉问题，有时混凝土开裂了，在自动监测仪器上反映不出来。另外，圆环抗裂试验只是在干燥环境下使混凝土产生体积收缩，由钢性约束圆环产生的约束应力使混凝土圆环开裂，荷载特点与水工混凝土有所区别。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，试验精度高，可靠性高，能够更科学地评价混凝土的抗裂性，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于包括用于混凝土试件成型的约束收缩圆环组件和用于对混凝土试件进行自动养护的自动养护设备，以及用于对混凝土试件的抗裂性能进行检测并用于对自动养护设备进行监控的智能测控系统，所述约束收缩圆环组件包括底板、放置在底板上的约束收缩圆环和套装在所述约束收缩圆环外围的圆环状外模，所述外模的内侧面上对称设置有两段反弧模，每段所述反弧模的两端均与所述外模的内壁固定连接；所述自动养护设备包括养护箱和用于对养护箱内的温湿度进行自动调节的温湿度自动调节系统，所述养护箱由共壁设置且用于放置混凝土试件的第一箱体和用于放置温湿度自动调节系统的第二箱体构成，所述第一箱体顶端活动连接有箱盖，所述第一箱体内部设置有用于将第一箱体内部空间分隔成两层的隔板，所述第二箱体前端活动连接有箱门，位于所述第一箱体和第二箱体之间的公共壁上设置有与所述温湿度自动调节系统连接的进风口和出风口 ；所述智能测控系统包括设置在所述约束收缩圆环内侧且用于对混凝土试件热胀冷缩时使约束收缩圆环产生的应力应变进行检测的微应变传感器、与微应变传感器相接并用于对微应变传感器检测到的信号进行调理的信号调理电路模块和与信号调理电路模块相接并用于对信号调理电路模块输出的信号进行分析处理的微处理器模块，以及与微处理器模块和温湿度自动调节系统均相接且用于对微处理器模块处理得到的数据进行综合分析处理并对温湿度自动调节系统进行监控的计算机，所述信号调理电路模块由依次相接的放大电路模块、滤波电路模块、信号分时复用电路模块和A/D转换电路模块构成。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环的外径为290mm 320mm,所述约束收缩圆环的厚度为6mm IOmm,所述约束收缩圆环的高度为 80mm 150mm。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环由温度膨胀系数不大于I. OX 10_6且弹性模块不小于IOOGPa的钢材制成。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环由殷钢制成。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述温湿度自动调节系统包括通过USB通信电路模块与所述计算机相接的主控制器模块，所述主控制器模块的输入端接有参数输入电路模块和信号采集电路模块，所述信号采集电路模块的输入端接有用于对养护箱内的温度进行实时检测的温度传感器和用于对养护箱内的湿度进行实时检测的湿度传感器，所述主控制器模块的输出端接有显示模块、空气循环泵、电加热器、制冷设备、电加湿器和除湿设备，所述空气循环泵的入口通过第一管道和设置在第一管道上的第一风机与所述出风口连接，所述空气循环泵的出口通过第二管道连接有三通阀门，所述三通阀门的一个输出端口通过第三管道与制冷设备连接，所述三通阀门的另一个输出端口通过第四管道与除湿设备的入口连接，所述除湿设备的出口通过第五管道和设置在第五管道上的电磁阀与第三管道相连通，所述制冷设备通过第六管道与电加热器连接，所述电加热器通过第七管道和设置在第七管道上的第二风机与所述进风口连接，所述第一风机、 三通阀门、电磁阀和第二风机均与所述主控制器模块的输出端相接，所述温度传感器、湿度传感器和电加湿器均设置在所述第一箱体内，所述主控制器模块、信号采集电路模块、空气循环泵、电加热器、制冷设备和除湿设备均设置在所述第二箱体内，所述参数输入电路模块和显示模块均外露在所述第二箱体的外表面上。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述制冷设备包括冷却液储箱、第一空气压缩机、风冷式盘管冷凝器和鳍片式蒸发器，所述鳍片式蒸发器的第一入口通过抽液泵与冷却液储箱连接，所述第一空气压缩机的入口通过第三管道与所述三通阀门的一个输出端口连接，所述第一空气压缩机的第一出口通过第一储液罐与所述鳍片式蒸发器的第二入口连接，所述第一空气压缩机的第二出口与所述风冷式盘管冷凝器的一端连接，所述风冷式盘管冷凝器的另一端依次接有第二储液罐、干燥过滤器和膨胀阀，所述膨胀阀的两个输出端口分别与所述鳍片式蒸发器的第二入口和第三入口连接，所述鳍片式蒸发器的出口通过第六管道与电加热器连接，所述风冷式盘管冷凝器的上方设置有冷却风扇；所述第一空气压缩机、抽液泵和冷却风扇均与所述主控制器模块的输出端相接。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述除湿设备为转轮除湿机。上述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述箱盖上设置有观察窗口，所述观察窗口处安装有中空钢化玻璃观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于：包括用于混凝土试件（38）成型的约束收缩圆环组件和用于对混凝土试件（38）进行自动养护的自动养护设备，以及用于对混凝土试件（38）的抗裂性能进行检测并用于对自动养护设备进行监控的智能测控系统，所述约束收缩圆环组件包括底板（1）、放置在底板（1）上的约束收缩圆环（2）和套装在所述约束收缩圆环（2）外围的圆环状外模（3），所述外模（3）的内侧面上对称设置有两段反弧模（39），每段所述反弧模（39）的两端均与所述外模（3）的内壁固定连接；所述自动养护设备包括养护箱和用于对养护箱内的温湿度进行自动调节的温湿度自动调节系统，所述养护箱由共壁设置且用于放置混凝土试件（38）的第一箱体（4）和用于放置温湿度自动调节系统的第二箱体（5）构成，所述第一箱体（4）顶端活动连接有箱盖（6），所述第一箱体（4）内部设置有用于将第一箱体（4）内部空间分隔成两层的隔板（7），所述第二箱体（5）前端活动连接有箱门（8），位于所述第一箱体（4）和第二箱体（5）之间的公共壁上设置有与所述温湿度自动调节系统连接的进风口和出风口；所述智能测控系统包括设置在所述约束收缩圆环（2）内侧且用于对混凝土试件（38）热胀冷缩时使约束收缩圆环（2）产生的应力应变进行检测的微应变传感器（9）、与微应变传感器（9）相接并用于对微应变传感器（9）检测到的信号进行调理的信号调理电路模块（10）和与信号调理电路模块（10）相接并用于对信号调理电路模块（10）输出的信号进行分析处理的微处理器模块（40），以及与微处理器模块（40）和温湿度自动调节系统均相接且用于对微处理器模块（40）处理得到的数据进行综合分析处理并对温湿度自动调节系统进行监控的计算机（11），所述信号调理电路模块（10）由依次相接的放大电路模块（10?1）、滤波电路模块（10?2）、信号分时复用电路模块（10?3）和A/D转换电路模块（10?4）构成。...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于包括用于混凝土试件(38)成型的约束收缩圆环组件和用于对混凝土试件(38)进行自动养护的自动养护设备，以及用于对混凝土试件(38)的抗裂性能进行检测并用于对自动养护设备进行监控的智能测控系统， 所述约束收缩圆环组件包括底板(I )、放置在底板(I)上的约束收缩圆环(2)和套装在所述约束收缩圆环(2)外围的圆环状外模(3)，所述外模(3)的内侧面上对称设置有两段反弧模 (39)，每段所述反弧模(39)的两端均与所述外模(3)的内壁固定连接；所述自动养护设备包括养护箱和用于对养护箱内的温湿度进行自动调节的温湿度自动调节系统，所述养护箱由共壁设置且用于放置混凝土试件(38)的第一箱体(4)和用于放置温湿度自动调节系统的第二箱体(5)构成，所述第一箱体(4)顶端活动连接有箱盖(6)，所述第一箱体(4)内部设置有用于将第一箱体(4)内部空间分隔成两层的隔板(7)，所述第二箱体(5)前端活动连接有箱门(8)，位于所述第一箱体(4)和第二箱体(5)之间的公共壁上设置有与所述温湿度自动调节系统连接的进风口和出风口 ；所述智能测控系统包括设置在所述约束收缩圆环(2) 内侧且用于对混凝土试件(38)热胀冷缩时使约束收缩圆环(2)产生的应力应变进行检测的微应变传感器(9 )、与微应变传感器(9 )相接并用于对微应变传感器(9 )检测到的信号进行调理的信号调理电路模块(10)和与信号调理电路模块(10)相接并用于对信号调理电路模块(10)输出的信号进行分析处理的微处理器模块(40)，以及与微处理器模块(40)和温湿度自动调节系统均相接且用于对微处理器模块(40)处理得到的数据进行综合分析处理并对温湿度自动调节系统进行监控的计算机(11)，所述信号调理电路模块(10)由依次相接的放大电路模块(10-1)、滤波电路模块(10-2)、信号分时复用电路模块(10-3)和A/D转换电路模块(10-4)构成。2.按照权利要求I所述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环(2)的外径为290mm 320mm,所述约束收缩圆环(2)的厚度为6mm IOmm, 所述约束收缩圆环(2)的高度为80mm 150mm。3.按照权利要求I所述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环(2)由温度膨胀系数不大于1.0X 10_6且弹性模块不小于IOOGPa的钢材制成。4.按照权利要求3所述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述约束收缩圆环(2)由殷钢制成。5.按照权利要求I所述的一种混凝土约束收缩圆环抗裂试验装置，其特征在于所述温湿度自动调节系统包括通过USB通信电路模块(41)与所述计算机(11)相接的主控制器模块(12)，所述主控制器模块(12)的输入端接有参数输入电路模块(13)和信号采集电路模块(14)，所述信号采集电路模块(14)的输入端接有用于对养护箱内的温度进行实时检测的温度传感器(15)和用于对养护箱内的湿度进行实时检测的湿度传感器(16)，所述主控制器模块(12)的输出端接有显示模块(17)、空气循环泵(18)、电加热器(19)、制冷设备、 电加湿器(21)和除湿设备(22 )，所述空气循环泵(18 )的入口通过第一管道(23 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小安，焦凯，陈文耀，
申请(专利权)人：中国水利水电第三工程局有限公司，
类型：实用新型
国别省市：