CN107560930A - 混凝土温度裂缝检测系统和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土温度裂缝的检测系统和检测方法，该系统包括：多台混凝土温度应力试验机；控制模块，与所述多台混凝土温度应力试验机均相连，用于控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况；其中，所述第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。本发明具有如下优点：可以在同一试验过程中同步定量化模拟不同的约束程度。

Description

混凝土温度裂缝检测系统和检测方法

技术领域

本发明涉及土木水利工程混凝土试验技术领域，涉及一种混凝土温度裂缝检测系统和检测方法。

背景技术

大体积混凝土温度裂缝是一个重要的工程问题，混凝土温度应力试验机(TSTM)可以在试验室模拟约束作用下混凝土的温度应力以及变形情况，通过试验手段建立材料与结构之间的联系，并可同时测定评价多种抗裂指标。

混凝土温度应力试验机(TSTM)通过约束变形和自由变形之间相互的比例来定义约束度，目前的混凝土温度应力试验机(TSTM)均为单机单控，只能模拟全约束程度(100％约束程度)。但是，混凝土结构的不同部位所受的约束程度并不相同，所以模拟不同的约束程度对认知混凝土材料性质的发展规律以及对结构性能的影响至关重要。外加目前的试验手段均是通过单机单控，由于混凝土材料具有较大离散特性，试验结果缺乏代表性。不同批次试验结果差距可能较大，且不同单位间的试验成果也较难类比。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种混凝土温度裂缝的检测系统，可以在同一试验过程中同步定量化模拟不同的约束程度。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种混凝土温度裂缝的检测系统，包括：多台混凝土温度应力试验机；控制模块，与所述多台混凝土温度应力试验机均相连，用于控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况；其中，所述第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。

进一步地，所述混凝土温度应力试验机包括：

第一混凝土温度应力试验机，所述第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0；

第二混凝土温度应力试验机，所述第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X；

第三混凝土温度应力试验机，所述第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％；

第四混凝土温度应力试验机，所述第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y；

其中，X<100％<Y，所述第一混凝土温度应力试验机、所述第二混凝土温度应力试验机、所述第三混凝土温度应力试验机和所述第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有混凝土；所述控制模块还用于控制所述第三混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度时恢复为变形前的初始位置，所述控制模块还用于控制所述第四混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度时恢复为变形前的初始位置后向变形的反方向继续变形。

根据本发明实施例的混凝土温度裂缝的检测系统，通过多台混凝土温度应力试验机互联，并通过控制模块控制多台混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土进行不同约束程度，可以实现在同一试验过程对混凝土变形情况的检测。

本发明的第二个目的在于提出一种混凝土温度裂缝的检测系统，可以在同一试验过程中同步定量化模拟不同的约束程度。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种混凝土温度裂缝检测方法，包括以下步骤：提供多台混凝土温度应力试验机；控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个约束程度，进而在第一约束范围下混凝土的变形情况；其中，所述第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。

进一步地，所述混凝土温度应力试验机包括：

第一混凝土温度应力试验机，所述第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0；

第二混凝土温度应力试验机，所述第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X；

第三混凝土温度应力试验机，所述第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％；

第四混凝土温度应力试验机，所述第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y；

其中，X<100％<Y，所述第一混凝土温度应力试验机、所述第二混凝土温度应力试验机、所述第三混凝土温度应力试验机和所述第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有混凝土；所述控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个互不相同的约束程度的步骤包括：

控制所述第一混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土保持自由变形；

控制所述第二混凝土温度应力试验机按照第一预设长度*(1-X)对自身控制的混凝土进行变形；

控制所述第三混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至所述第一预设长度*100％后，恢复到变形前的初始位置；

控制所述第四混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至所述第一预设长度后，恢复到变形前的初始位置后，向伸长方向反方向变形至所述第一预设长度*(Y-1)。

根据本发明实施例的混凝土温度裂缝的检测方法，通过多台混凝土温度应力试验机互联，并通过控制模块控制多台混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土进行不同约束程度，可以实现在同一试验过程对混凝土变形情况的检测。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的混凝土温度裂缝的检测系统的结构框图；

图2是本发明一个实施例中不同约束程度示意图；

图3是本发明的混凝土温度裂缝检测方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

以下结合附图描述本发明。

图1是本发明的混凝土温度裂缝的检测系统的结构框图。如图1所示，本发明的混凝土温度裂缝的检测系统，包括：多台混凝土温度应力试验机100和控制模块200。控制模块200与多台混凝土温度应力试验机100均相连，用于控制多个混凝土温度应力试验机100提供多个互不相同的约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况。其中，第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。当约束程度小于100％时称为部分约束，约束程度称为100％为全约束、约束程度大于100％成为过约束。在本发明的一个示例中，A为150％或199％。

在本发明的一个实施例中，混凝土温度应力试验机为四台，为别为第一混凝土温度应力试验机、第二混凝土温度应力试验机、第三混凝土温度应力试验机和第四混凝土温度应力试验机。第一混凝土温度应力试验机、第二混凝土温度应力试验机、第三混凝土温度应力试验机和第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有用于变形的混凝土。其中，第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0(即没有约束条件，混凝土可自由变形)，第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X，第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％，第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y。其中，X<100％<Y。

图2是本发明一个实施例中不同约束程度示意图。如图2所示，在本发明的一个示例中，X为50％，Y为150％。凝土温度应力试验机为四台，为A机、B机、C机和D机。其中，A机约束度为0％(自由参考试件)，设置B机的约束度为50％(部分约束)，C机的约束度为100％(全约束)，D机的约束度为150％(过约束)。控制模块200控制第三混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度(例如2μm)时恢复为变形前的初始位置。控制模块200还用于控制第四混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度时恢复为变形前的初始位置后向变形的反方向继续变形。

在本发明的一个示例中，设定约束阈值为2μm，A机试件(混凝土，以下叙述中均采用试件)不受约束作用，其变形为自由变形ε_f。当ε_f达到2μm时，启动B机的控制电机，另B机试件的变形ε_r1达到1μm，即实现了50％约束条件；针对过约束条件，启动D机的控制电机，另D机试件的变形ε_r2达到1.5μm，即实现了150％约束条件；同理，若C机的变形达到2μm，即启动C机的控制电机，另其变形回复到0，实现100％约束条件

根据本发明实施例的混凝土温度裂缝的检测系统，通过多台混凝土温度应力试验机互联，并通过控制模块控制多台混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土进行不同约束程度，可以实现在同一试验过程对混凝土变形情况的检测。

图3是本发明的混凝土温度裂缝检测方法的流程图。如图3所示，本发明实施例的混凝土温度裂缝检测方法，包括以下步骤：

S1：提供多台混凝土温度应力试验机；

S2：控制多个混凝土温度应力试验机提供多个互不相同的约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况。其中，第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。

根据本发明实施例的混凝土温度裂缝的检测方法，通过多台混凝土温度应力试验机互联，并通过控制模块控制多台混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土进行不同约束程度，可以实现在同一试验过程对混凝土变形情况的检测。

在本发明一个实施例中，混凝土温度应力试验机包括：第一混凝土温度应力试验机、第二混凝土温度应力试验机、第三混凝土温度应力试验机和第四混凝土温度应力试验机。其中，第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0；第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X；第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％；第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y。其中，X<100％<Y。第一混凝土温度应力试验机、第二混凝土温度应力试验机、第三混凝土温度应力试验机和第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有混凝土；控制多个混凝土温度应力试验机提供多个互不相同的约束程度的步骤包括：

S2-A：控制第一混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土保持自由变形；

S2-B：控制第二混凝土温度应力试验机按照第一预设长度*(1-X)对自身控制的混凝土进行变形；

S2-C：控制第三混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至第一预设长度*100％后，恢复到变形前的初始位置；

S2-D：控制第四混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至第一预设长度后，恢复到变形前的初始位置后，向伸长方向反方向变形至第一预设长度*(Y-1)。

在本发明的一个实施例中，X为50％，Y为150％。

需要说明的是，本发明实施例的混凝土温度裂缝检测方法的具体实施方式与本发明实施例的混凝土温度裂缝检测系统的具体实施方式类似，具体参见系统部分的描述，为了减少冗余，不做赘述。

另外，本发明实施例的混凝土温度裂缝检测系统和检测方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (4)

1.一种混凝土温度裂缝的检测系统，其特征在于，包括：

多台混凝土温度应力试验机；

控制模块，与所述多台混凝土温度应力试验机均相连，用于控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况；

其中，所述第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。

2.根据权利要求1所述的混凝土温度裂缝检测系统，其特征在于，所述混凝土温度应力试验机包括：

第一混凝土温度应力试验机，所述第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0；

第二混凝土温度应力试验机，所述第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X；

第三混凝土温度应力试验机，所述第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％；

第四混凝土温度应力试验机，所述第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y；

其中，X<100％<Y，所述第一混凝土温度应力试验机、所述第二混凝土温度应力试验机、所述第三混凝土温度应力试验机和所述第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有混凝土；所述控制模块还用于控制所述第三混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度时恢复为变形前的初始位置，所述控制模块还用于控制所述第四混凝土温度应力试验机在变形程度达到第一预设长度时恢复为变形前的初始位置后向变形的反方向继续变形。

3.一种混凝土温度裂缝检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供多台混凝土温度应力试验机；

控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个约束程度，进而在第一约束范围下约束混凝土的变形情况；

其中，所述第一约束范围为(0、A)，100％<A<200％。

4.根据权利要求3所述的混凝土温度裂缝的检测方法，其特征在于，所述混凝土温度应力试验机包括：

第一混凝土温度应力试验机，所述第一混凝土温度应力试验机的约束程度为0；

第二混凝土温度应力试验机，所述第二混凝土温度应力试验机的约束程度为X；

第三混凝土温度应力试验机，所述第三混凝土温度应力试验机的约束程度为100％；

第四混凝土温度应力试验机，所述第四混凝土温度应力试验机的约束程度为Y；

其中，X<100％<Y，所述第一混凝土温度应力试验机、所述第二混凝土温度应力试验机、所述第三混凝土温度应力试验机和所述第四混凝土温度应力试验机各自对应设置有混凝土；所述控制所述多个混凝土温度应力试验机提供多个互不相同的约束程度的步骤包括：

控制所述第一混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土保持自由变形；

控制所述第二混凝土温度应力试验机按照第一预设长度*(1-X)对自身控制的混凝土进行变形；

控制所述第三混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至所述第一预设长度*100％后，恢复到变形前的初始位置；

控制所述第四混凝土温度应力试验机对自身控制的混凝土变形至所述第一预设长度后，恢复到变形前的初始位置后，向伸长方向反方向变形至所述第一预设长度*(Y-1)。