CN102539655B - 用于测量混凝土水平方向收缩值的模具 - Google Patents

Abstract

一种用于测量混凝土水平方向收缩值的模具，其特征在于：包括第一空心筒、第二空心筒和底座；所述第二空心筒套置在第一空心筒外，第一空心筒和第二空心筒之间具有一空间；所述第一空心筒的下端和第二空心筒的下端分别可拆卸地连接在底座上；在上述第一空心筒的侧壁上开设若干个连通孔；所述第二空心筒的侧壁上连接一带刻度的L形中空标识管，所述中空标识管与第一空心筒和第二空心筒之间的空间相互连通。本发明首先着眼于现在未被重视的混凝土早早期收缩的监控和研究，实现了全龄期混凝土收缩值的监测；其次，本发明不仅可实现现在普遍采用的对混凝土轴向收缩的测量，更实现了对混凝土三维方向上体积变化的监测，更具有实际意义。

Description

用于测量混凝土水平方向收缩值的模具

技术领域

本发明涉及一种测量模具，尤其涉及一种用于测量混凝土水平方向收缩值的模具。

背景技术

混凝土是现今使用最广的工程材料，它在建筑行业中具有极其重要的基础作用。但是混凝土的使用寿命，特别是混凝土结构的服役寿命与其抗裂性能紧密相连。混凝土的抗裂性能取决于很多因素，混凝土的体积稳定性就属于其中之一。影响混凝土体积稳定性的因素也很多，混凝土早期塑性收缩、化学收缩、干缩以及自收缩等都可导致混凝土体积变形，进而引起混凝土开裂。因此，对混凝土收缩的测试和监控就成为工程界急需解决的问题。

混凝土的收缩按龄期可分为早早期塑性阶段的收缩和硬化后由于环境干燥、碳化以及自身内部化学反应等各种因素导致的收缩。混凝土硬化后，混凝土由于各种因素导致的收缩在宏观上并不表现为某一方向上的收缩，而是体现为体积收缩，从而将单一方向上的测试变现为体积监测成为必须。在上述体积收缩的监测过程中，混凝土竖直高度的变化值容易测量，对于如何测量混凝土水平方向的收缩值成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于测量混凝土水平方向收缩值的模具，利用本发明中的模具可在混凝土终凝硬化后，准确真实地测量混凝土在水平方向的收缩值，以对混凝土的体积收缩进行监测。

本发明包括第一空心筒、第二空心筒和底座；所述第二空心筒套置在第一空心筒外，第一空心筒和第二空心筒之间具有一空间；所述第一空心筒的下端和第二空心筒的下端分别可拆卸地连接在底座上；在上述第一空心筒的侧壁上开设若干个连通孔；所述第二空心筒的侧壁上连接一带刻度的L形中空标识管，所述中空标识管与第一空心筒和第二空心筒之间的空间相互连通。

利用本发明中的模具可在混凝土终凝硬化后，准确真实地测量混凝土在水平方向的收缩值，以对混凝土的体积收缩进行监测。

本发明中的模具工作原理是：当混凝土终凝硬化后，混凝土的塑性流动已不可发生。此时一方面监测混凝土垂直高度的变化，另一方面在第一空心筒和第二空心筒之间填充测量液体至带刻度的L形中空标识管的刻度范围内。液体填充第一空心筒中混凝土收缩产生的缝隙，并实时表现为上述中空标识管刻度上的变化。根据此变化值就可确定混凝土水平方向的收缩值。

使用本发明中的模具测量混凝土水平方向收缩值的测量步骤如下：Ⅰ.将第一空心筒装于底座上，封堵设置在第一空心筒侧壁上的连通孔，并在第一空心筒的内壁表面和底面铺设塑料薄膜或涂抹一层脱模剂；Ⅱ.将拌合好的混凝土装入第一空心筒中，并将第一空心筒和底座放在振动台上振动使混凝土密实；Ⅲ.将第一空心筒和底座移入满足养护条件要求的空间中，抹平混凝土上表面；Ⅳ.待混凝土终凝硬化后，打开第一空心筒侧壁上的连通孔，在底座上安装第二空心筒；Ⅴ.在第一空心筒和第二空心筒之间的空间中注入液体，直至液体进入带刻度的L形中空标识管中的某一高度；Ⅵ.在某一时刻监测带刻度的L形中空标识管中液面高度的变化△L₁；Ⅶ.根据公式△X=R₁-sqrt{R₁ ²-△L₁(R₂ ²-R₁’²)/(H-△L₁)-△L₁S₁/[π(H-△L₁)]}求出混凝土水平方向的收缩值，其中R₁是第一空心筒的筒腔半径，R₁’是第一空心筒的外径，R₂是第二空心筒的筒腔半径，S₁是带刻度的L形中空标识管的管腔截面积，H是液面距底座之间的距离。

优选地，在所述底座的上表面上设置两道同心的环形槽，第一空心筒的下端和第二空心筒的下端各自配合连接在上述两道同心的环形槽中。

优选地，上述若干个连通孔分布在第一空心筒中部的侧壁上、以及靠近第一空心筒两端部的侧壁上。

优选地，所述第一空心筒是对称的两瓣式结构，通过卡口咬合连接。

两瓣式结构的第一空心筒可便于测量完成后，将硬化的混凝土从第一空心筒中拆除。

有益效果：

本发明首先着眼于现在未被重视的混凝土早早期收缩的监控和研究，实现了全龄期混凝土收缩值的监测；其次，本发明不仅可实现现在普遍采用的对混凝土轴向收缩的测量，更实现了对混凝土三维方向上体积变化的监测，更具有实际意义；第三，影响混凝土收缩的因素很多，且各个因素下的各水平影响也不容忽视，本发明不仅可实现各因素导致的收缩监控，也可实现各因素单水平下收缩的监控，如混凝土自收缩的测试、混凝土暴露面积对干燥收缩的影响等，更具有应用价值；最后本发明构造简单，操作方便，易于实现真实条件下混凝土收缩的模拟和精确监测。

说明书附图

图1是本发明中模具的结构示意图；

图2是模具的工作状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式中的混凝土收缩模具包括第一空心筒1、第二空心筒2和底座3。

上述第二空心筒2套置在第一空心筒1外，所述第一空心筒1和第二空心筒2之间具有一空间4。所述第一空心筒1的下端和第二空心筒2的下端可拆卸地连接在底座3上。优选地，在所述底座3的上表面上设置两道同心的环形槽，第一空心筒1的下端和第二空心筒2的下端分别配合连接在上述两道同心的环形槽中。

在上述第一空心筒1的侧壁上开设若干个连通孔1-1。上述若干个连通孔1-1分布在第一空心筒1的中部以及靠近第一空心筒1的两端部。

在上述第二空心筒2的侧壁上连接一带刻度的L形中空标识管5，所述带刻度的L形中空标识管5与第一空心筒1和第二空心筒2之间的空间4相互连通。

优选地，上述第一空心筒1是对称的两瓣式结构，通过卡口咬合连接。

利用本实施方式中的模具测量混凝土水平方向收缩值的方法如下：Ⅰ.将第一空心筒1装于底座3上，封堵设置在第一空心筒1侧壁上的连通孔1-1，并在第一空心筒1的内壁表面和底面铺设塑料薄膜或涂抹一层脱模剂；Ⅱ.将拌合好的混凝土装入第一空心筒1中，把第一空心筒1和底座3放在振动台上振动使混凝土密实；Ⅲ.将第一空心筒1和底座3移入满足养护条件要求的空间中，抹平混凝土上表面；Ⅳ.待混凝土终凝硬化后，打开第一空心筒1侧壁上的连通孔，在底座3上安装第二空心筒2；Ⅴ.在第一空心筒1和第二空心筒2之间的空间4中注入液体，直至液体进入带刻度的L形中空标识管5中的某一高度；Ⅵ.在某一时刻监测带刻度的L形中空标识管5中液面高度的变化值△L₁；Ⅶ.根据公式△X=R₁-sqrt{R₁ ²-△L₁(R₂ ²-R₁’²)/(H-△L₁)-△L₁S₁/[π(H-△L₁)]}求出混凝土水平方向的收缩值，R₁是第一空心筒1的筒腔半径，R₁’是第一空心筒1的外径，R₂是第二空心筒2的筒腔半径，S₁是带刻度的L形中空标识管5的管腔截面积，H是液面距底座3之间的距离。

上述公式△X=R₁-sqrt{R₁ ²-△L₁(R₂ ²-R₁’²)/(H-△L₁)-△L₁S₁/[π(H-△L₁)]}的推导过程如下：L形中空标识管5中液体体积变化值由公式△V₁=△L₁×S₁计算，第一空心筒1和第二空心筒2间液体体积变化值由公式△V₂=π[R2²- R₁’²] ×△L₁计算，公式△V₃=π[R₁ ²-(R₁-△X)²]（H-△L₁）则表示第一空心筒1中混凝土体积的变化值，由于△V₁+△V₂=△V₃，故得出△X=R₁-sqrt{R₁ ²-△L₁(R₂ ²-R₁’²)/(H-△L₁)-△L₁S₁/[π(H-△L₁)]}。

如图2所述，在上述第一空心筒1中填充混凝土6，在第一空心筒1和第二空心筒2之间的空间4中注入液体7。

Claims (3)

1.一种用于测量混凝土水平方向收缩值的模具，其特征在于：包括第一空心筒、第二空心筒和底座；所述第二空心筒套置在第一空心筒外，第一空心筒和第二空心筒之间具有一空间；所述第一空心筒的下端和第二空心筒的下端分别可拆卸地连接在底座上；在上述第一空心筒的侧壁上开设若干个连通孔；所述若干个连通孔分布在第一空心筒中部的侧壁上、以及靠近第一空心筒两端部的侧壁上；所述第二空心筒的侧壁上连接一带刻度的L形中空标识管，所述中空标识管与第一空心筒和第二空心筒之间的空间相互连通。

2.根据权利要求1所述的用于测量混凝土水平方向收缩值的模具，其特征在于：在所述底座的上表面上设置两道同心的环形槽，第一空心筒的下端和第二空心筒的下端分别配合连接在上述两道同心的环形槽中。

3.根据权利要求1或2所述的用于测量混凝土水平方向收缩值的模具，其特征在于：所述第一空心筒是对称的两瓣式结构，通过卡口咬合连接。