CN107817168B - 混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法 - Google Patents

混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，属于混凝土工程结构试验测试技术领域。环形模具放置于底板上，螺杆的一端与底板固结，另一端与锁死螺母连接，至少两个压应力传感器固定于环形模具内侧壁，至少两个压应力传感器固定于底板之上，穿心式千斤顶和压力传感器对中布置在反力板与顶板之间，压力传感器与压力传感器读数仪连接，压应力传感器与压应力采集系统连接。方法包括浇筑混凝土；安装装置；调零；测量；计算结果。本发明提供了一种操作简易的混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，以解决该折减系数的测量技术空缺，为进一步研究混凝土的模板侧压力提供参数基础。

Description

混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，属于混凝土工程结构试验测试技术领域。
背景技术
混凝土工程中模板工程在工期和造价方面占整个工程的比重较大，时有发生的模板事故对人的生命和项目本身造成了巨大的损失。模板事故与施工规范操作以及模板的设计有必然关系。从模板设计方面讲，混凝土对模板的侧压力是设计的重点。国内外学者对模板侧压力进行了大量理论和试验研究，尤其对大流动性自密实混凝土的侧压力进行了研究。有学者提出了混凝土模板侧压力折减系数的概念，即混凝土对模板的侧向压力与相同重度混凝土的静水压力的比值，其对预测混凝土模板侧压力有重要意义。相关研究表明，混凝土模板侧压力折减系数不是定值，但与混凝土的特性，如水泥用量，坍落(扩展)度，浇注速度，以及时间等的关系没有明确的规律，因此，对混凝土模板侧压力的折减系数的测量非常有必要。目前，尚未发现混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，弥补混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法的技术空缺，为进一步研究混凝土的模板侧压力以及安全地设计混凝土工程模板提供参数基础。
本发明的技术方案是：
混凝土模板侧压力的折减系数测量装置，该装置包括螺杆1、锁死螺母2、反力板3、压力传感器4、穿心式千斤顶5、顶板6、环形模具7、压应力传感器8、底板9、压力传感器读数仪10和压应力采集系统11；环形模具7放置于底板9上，螺杆1的一端与底板9固结，螺杆1的另一端与锁死螺母2连接，至少两个压应力传感器8固定于环形模具7内侧壁，至少另外两个压应力传感器8固定于底板9之上，穿心式千斤顶5布置在反力板3与顶板6之间，压力传感器4布置在反力板3与穿心式千斤顶5之间，压力传感器4与压力传感器读数仪10连接，压应力传感器8与压应力采集系统11连接。
反力板3与顶板6均在中心开孔，供螺杆1穿过。
反力板3、压力传感器4、穿心式千斤顶5与顶板6上下对中布置并由螺杆1穿过。
环形模具7的内径为400mm～800mm，环形模具7的高度为500mm～1000mm。
应用上述装置进行的混凝土模板侧压力的折减系数测量方法，该方法包括以下步骤：
1)向环形模具7与底板9所形成的容器中浇筑混凝土；
2)依次安装顶板6、穿心式千斤顶5、压力传感器4、反力板3与锁死螺母2；
3)通过穿心式千斤顶5对混凝土施加正压力，逐步增加正压力至固定于环形模具7内侧壁的压应力传感器8第一次出现稳定增长的压力示数，一般要求小于1kPa，停止加压，将压应力传感器8与压力传感器4调零；
4)增加穿心式千斤顶5正压力，记录压力传感器4与压应力传感器8读数；
5)通过固定于环形模具7内侧壁的压应力传感器8记录数据的平均值除以固定于底板9之上的压应力传感器8记录数据的平均值，得到混凝土侧压力的折减系数。
在同等条件下，通过改变混凝土特性，如水泥用量，坍落(扩展)度，可得到不同混凝土特性的多组折减系数。
在同等条件下，通过改变穿心式千斤顶5施加的正压力数值，可得到不同正压力下的折减系数。
在同等条件下，通过混凝土浇筑完后搁置不同时间，可得到混凝土不同浇筑时间的折减系数。
本发明的有益效果是：
本发明涉及一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，弥补了混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法的技术空缺，在同等条件下，可针对不同特性混凝土进行多组混凝土模板侧压力的折减系数测量；可对混凝土浇筑完后搁置不同时间后的混凝土模板侧压力的折减系数进行测量；可通过改变穿心式千斤顶施加不同正压力模拟不同浇筑高度的混凝土，避免了直接浇筑较高的混凝土试件。所发明的装置可重复使用，节约成本。
附图说明
图1是本发明的结构整体示意图；
图中，1为螺杆、2为锁死螺母、3为反力板、4为压力传感器、5为穿心式千斤顶、6为顶板、7为环形模具、8为压应力传感器、9为底板、10为压力传感器读数仪、11为压应力采集系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，包括螺杆1、锁死螺母2、反力板3、压力传感器4、穿心式千斤顶5、顶板6、环形模具7、压应力传感器8、底板9、压力传感器读数仪10和压应力采集系统11。环形模具7放置于底板9上，螺杆1的一端与底板9固结，螺杆1的另一端与锁死螺母2连接；如本实施例采用两个压应力传感器8正对布置并固定于环形模具7内侧壁上，两个压应力传感器8固定于底板9之上，并分别与环形模具7内侧壁上的两个压应力传感器位于同一竖面内，环形模具7内径采用500mm，高度采用600mm；反力板3与顶板6均在中心开孔，供螺杆1穿过，穿心式千斤顶5与压力传感器4布置在反力板3与穿心式千斤顶5之间并上下对中，反力板3、顶板6和环形模具7的材质采用钢材；压力传感器4与压力传感器读数仪10连接，压应力传感器8与压应力采集系统11连接。
本发明所述的混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，包括以下步骤：
1)向环形模具7与底板9所形成的容器中浇筑混凝土；
2)依次安装顶板6、穿心式千斤顶5、压力传感器4、反力板3与锁死螺母2；
3)通过穿心式千斤顶5对混凝土施加正压力，逐步增加正压力至固定于环形模具7内侧壁的压应力传感器8第一次出现稳定增长的压力示数，一般要求小于1kPa，停止加压，将压应力传感器8与压力传感器4调零；
4)增加穿心式千斤顶5正压力，记录压力传感器4与压应力传感器8读数；
5)通过固定于环形模具7内侧壁的压应力传感器8记录数据的平均值除以固定于底板9之上的压应力传感器盒8记录数据的平均值，得到混凝土模板侧压力的折减系数。
步骤2)中顶板6、穿心式千斤顶5、压力传感器4、反力板3与锁死螺母2应安装紧密、平稳，无缝隙、无倾斜，避免因缝隙和装置倾斜导致测量结果受无关因素影响。
利用具体实施方式一所述的混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，应准确找到环形模具7内侧壁的压应力传感器8由正压力所引起的侧压力示数变化的临界状态，并将压应力传感器8与压力传感器4调零。
利用具体实施方式一所述的混凝土模板侧压力的折减系数测量装置及测量方法，在同等条件下，通过改变混凝土特性，如水泥用量，坍落(扩展)度，可得到不同混凝土特性的多组折减系数；通过改变穿心式千斤顶5施加的正压力数值，可得到不同正压力下的折减系数；在同等条件下，通过混凝土浇筑完后搁置不同时间，可得到混凝土不同浇筑时间的折减系数。

Claims (7)

1.一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：实现该测量方法的测量装置包括螺杆(1)、锁死螺母(2)、反力板(3)、压力传感器(4)、穿心式千斤顶(5)、顶板(6)、环形模具(7)、压应力传感器(8)、底板(9)、压力传感器读数仪(10)和压应力采集系统(11)；环形模具(7)放置于底板(9)上，螺杆(1)的一端与底板(9)固结，螺杆(1)的另一端与锁死螺母(2)连接，至少两个压应力传感器(8)固定于环形模具(7)内侧壁，至少另外两个压应力传感器(8)固定于底板(9)之上，穿心式千斤顶(5)布置在反力板(3)与顶板(6)之间，压力传感器(4)布置在反力板(3)与穿心式千斤顶(5)之间，压力传感器(4)与压力传感器读数仪(10)连接，压应力传感器(8)与压应力采集系统(11)连接；
该方法包括如下步骤：
1)向环形模具(7)与底板(9)所形成的容器中浇筑混凝土；
2)依次安装顶板(6)、穿心式千斤顶(5)、压力传感器(4)、反力板(3)与锁死螺母(2)；
3)通过穿心式千斤顶(5)对混凝土施加正压力，逐步增加正压力至固定于环形模具(7)内侧壁的压应力传感器(8)第一次出现稳定增长的压力示数，停止加压，将压应力传感器(8)与压力传感器(4)调零；
4)增加穿心式千斤顶(5)正压力，记录压力传感器(4)与压应力传感器(8)读数；
5)通过固定于环形模具(7)内侧壁的压应力传感器(8)记录数据的平均值除以固定于底板(9)之上的压应力传感器(8)记录数据的平均值，得到混凝土侧压力的折减系数。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：反力板(3)与顶板(6)均在中心开孔，供螺杆(1)穿过。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：反力板(3)、压力传感器(4)、穿心式千斤顶(5)与顶板(6)上下对中布置并由螺杆(1)穿过。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：环形模具(7)的内径为400mm～800mm，环形模具(7)的高度为500mm～1000mm。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：在同等条件下，通过改变混凝土特性，得到不同混凝土特性的多组折减系数。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：在同等条件下，通过改变穿心式千斤顶(5)施加的正压力数值，得到多组折减系数。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土模板侧压力的折减系数测量装置的测量方法，其特征在于：在同等条件下，通过混凝土浇筑完后搁置不同时间，得到混凝土不同浇筑时间的折减系数。
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