CN102435631B - 混凝土热膨胀系数测定仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土热膨胀系数测定仪，可用于测定新搅拌混凝土从入模后到凝结硬化全过程的热膨胀系数。测定仪包括由聚甲醛塑料板和保温材料组成的六面拼装可活动式容器结构，方便实验结束后混凝土试件的拆卸；四面聚甲醛塑料板和保温材料与上下铝板形成长方体封闭空间，用于盛放新拌混凝土试件。上下铝板与试件接触面的反面均布满半导体制冷片，并且用金属散热片疏导制冷片的热量。上下铝板和上下塑料板各自形成密闭腔体，并且包裹金属散热片。上下密闭腔体用水管和循环泵连接，内部注满水，形成水循环回路。此外，在混凝土试件中放置温度传感器，用于测量混凝土试件的温度；在左右两侧的聚甲醛塑料板和保温材料的中心安装高精度位移传感器，用于测量混凝土在温度变化时发生的膨胀收缩变形。

Description

混凝土热膨胀系数测定仪
技术领域
本发明涉及建筑材料领域的试验用测试仪器，尤其是一种用于测量混凝土搅拌入模后到凝结硬化全过程的热膨胀系数的试验设备。
背景技术
混凝土热膨胀系数是研究混凝土温度应力的发展的重要指标，使用精确、可靠、方便的混凝土热膨胀系数测定仪测量热膨胀系数是实现正确判断的前提条件。现有技术的混凝土热膨胀系数测定仪主要存在以下二个问题：
一是不能够完全模拟混凝土的热膨胀系数的发展：在混凝土入模到初凝阶段，以前的混凝土热膨胀系数测定仪只能测定混凝土固化后的热膨胀系数，对混凝土热膨胀系数的测定部分缺失，因此在后期也就不能够很好模拟混凝土的温度应力的发展曲线。
二是试验结束拆卸麻烦：现有的混凝土热膨胀系数测定仪在试验之后需要破碎其中的混凝土试验对象，才能够分块取出，对于后期试验室的清理工作，增加了一定的人力成本。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种制造成本低、测量精度高、工程人员容易上手操作的混凝土热膨胀系数测定仪。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种混凝土热膨胀系数测定仪，包括设置在试验架支座上的试验容器体，该容器体为塑料板和保温材料组成的六面拼装可活动式容器结构；该容器体内设置有试验测试主组件和测试元件组，所述试验测试主组件为四面由可活动式的塑料板材拼装构成的长方体容器，其上顶和下底面为铝板构成，所述铝板上布置有半导体制冷片，并设置有散热片；所述测试元件组包括放置在混凝土试件中的温度传感器和位移传感器，该位移传感器分别固定在试验测试主组件长方向两侧的塑料板材上。
作为进一步改进，所述试验测试主组件的上顶和下底面铝板与试验容器体之间存在形成密闭腔体的空间，所述散热片布置在该空间内。
作为进一步改进，所述密闭腔体内填充满水，并设置有由水管和循环泵连接而成的水循环回路。
作为进一步改进，所述密闭腔体内还设置有控制水温的加热装置。
作为进一步改进，所述塑料板材为聚甲醛塑料板材。
本方案的测试仪具有对使用环境要求低、制造成本低、测量精度高、使用人员容易上手等优点，用以对混凝土热膨胀系数的实时测定，从中选用最优化的混凝土配合比，亦可以模拟混凝土温度应力的发展情况，最大限度地控制混凝土裂缝的产生，以实现提高混凝土耐久性的目的。
附图说明
图1为本发明的正立面示意图。
图2为本发明的侧立面示意图。
图3为本发明外联设备的连接示意图。
图4为本发明的传感与控制系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明的一种混凝土热膨胀系数测定仪，包括设置在试验架支座上的试验容器体8，该容器体为塑料板1和保温材料组成的六面拼装可活动式容器结构；该容器体内设置有试验测试主组件和测试元件组，试验测试主组件它包括由聚甲醛塑料板1组成的四面拼装可活动式容器结构，方便试验结束时混凝土试件的拆卸；四面聚甲醛塑料板1和上下铝板3形成长方体封闭空间，用于盛放新拌混凝土试件。上下铝板3面均布满半导体制冷片4，并且用高密度散热片5疏导制冷片4的热量。此外，在混凝土试件中放置温度传感器6，用于测量混凝土试件的温度；在左右两侧的聚甲醛塑料板1上安装高精度位移传感器10，通过固定在试件两端的位移传导部件2进行传导试件变形，用于测量混凝土在温度变化下的收缩膨胀变形量。在试验测试主组件的上顶和下底面铝板3与试验容器体之间存在形成密闭腔体9的空间，所述散热片5布置在该空间内。密闭腔体9内填充满水，并设置有由水管和循环泵7连接而成的水循环回路。密闭腔体9内还设置有控制水温的加热装置。
在浇筑混凝土之前，需要把试验装置前后两个侧面归位，和左右面侧面以及铝制底面组合成长方体密封状态，然后将搅拌均匀的混凝土加入其中，固定好两侧端头位移传感器2的位置，同时将温度传感器6放置混凝土中心位置，盖上试验装置顶盖。上下密闭腔体9用水管和循环泵7连接，内部注满水，形成水循环回路。并且密闭腔体内设有加热装置，可根据试件半绝热条件控制水温。在铝板上满布的半导体制冷片4、高密度散热片5组成测定仪器的加热制冷装置，可每隔一定时间触发温度控制，在原有试件温度的基础上在五分钟之内产生所需的温度变化并回复到原有温度，这样可以保持混凝土试件整个温度曲线在半绝热条件下自然发展的连续性。混凝土试件中的温度传感器6，用于实时测定混凝土试件的温度变化；在混凝土的长方向两侧的聚甲醛塑料板固定高精度位移传感器10，用于测量混凝土在温度变化下的收缩膨胀变形量。
如图4所示，把各个部分组合成计算机自动测量与控温系统。其中：位移信号调理器把位移传感器的应变物理信号转换成标定电阻变化量，数据采集卡把标定电阻变化量转换成数字信号传送给计算机；温度信号调理器把温度传感器的物理信号转换成标定电压信号，数据采集卡把标定电压信号转换成数字信号传送给计算机；计算机的LabVIEW虚拟仪器软件工作在Windows操作系统上并对获得的数字信号进行处理，根据应变片的数值进行判断，给出相应控制信号通过数据采集卡分别传送给交流电电力调节器。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混凝土热膨胀系数测定仪，包括设置在试验架支座上的试验容器体，该容器体为塑料板和保温材料组成的六面拼装可活动式容器结构；该容器体内设置有试验测试主组件和测试元件组，所述试验测试主组件为四面由可活动式的塑料板材拼装构成的长方体容器，其上顶和下底面为铝板构成，所述铝板上布置有半导体制冷片，并设置有散热片；所述测试元件组包括放置在混凝土试件中的温度传感器和位移传感器，该位移传感器分别固定在试验测试主组件长方向两侧的塑料板材上。
2.根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于，所述试验测试主组件的上顶和下底面铝板与试验容器体之间存在形成密闭腔体的空间，所述散热片布置在该空间内。
3.根据权利要求2所述的测定仪，其特征在于，所述密闭腔体内填充满水，并设置有由水管和循环泵连接而成的水循环回路。
4.根据权利要求3所述的测定仪，其特征在于，所述密闭腔体内还设置有控制水温的加热装置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测定仪，其特征在于，所述塑料板材为聚甲醛塑料板材。
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