CN117705586B - 一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置，涉及混凝土检测领域，包括以下步骤：S1、制备试件：采用长方体试件、圆柱体试件或检测设备，根据需要制备成不同尺寸的混凝土试件；该大体积混凝土的体积变形测试方法及装置，当调节块移动时，挤压滑动设置在检测块内腔的检测件，并将移动的数据实时传输至控制装置内部，用于记录混凝土膨胀或收缩时间点，同时还可在控制装置的一侧设置温度检测器，用于记录当前环境下的温度，使得在检测件记录数据后，同步将当前环境的问题状况记录下来，方便后续对不同温度环境下混凝土膨胀或收缩的情况进行判断。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土检测技术，具体涉及一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置。
背景技术
水泥混凝土是目前使用最为广泛的土木工程材料，力学强度与体积稳定性是影响这类材料工程应用的最重要性能指标。众所周知，混凝土之所以具有较高强度是由于其中的水泥颗粒与水发生水化反应，而水泥水化反应需要液态水的存在和较长时间养护才能达到设计强度要求；同时，低温环境条件下即便有液态水的存在，水泥水化反应速率也会显著降低，强度增长缓慢。因此，当新拌混凝土处于未经预养护、预养护时间不足、气温急剧下降等条件下受到低温环境作用时，由于水泥石结构尚未完全形成导致混凝土中存在大量可冻结的自由水，而且水泥石强度较低不足以抵抗自由水冻结产生的膨胀力，便会导致混凝土中微裂缝形成扩展而影响混凝土强度和长期性能发展。为了预防混凝土早期受冻破坏，大量研究与实际应用中主要通过掺入防冻剂降低水的冰点、掺早强剂加速水泥水化和强度发展、外部保温养护或额外提供热源以避免或延迟混凝土中自由水冻结等措施加以防范。
现有混凝土自身体积变形测试方法的精度较低、可靠度较差、测试成本较大、测试设备过于简单，自动化程度较低，同时无法精准的对混凝土体积变形的事实状况进行监测，使得无法在精准的对混凝土膨胀或收缩的状态进行记录，从而开发了一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大体积混凝土的体积变形测试方法，包括以下步骤：
S1、制备试件：采用长方体试件、圆柱体试件或检测设备，根据需要制备成不同尺寸的混凝土试件；
S2、初始测量：在试件未施加荷载前，对试件或检测设备的尺寸进行测量，并记录初始长度、宽度、高度和位置；
S3、施加荷载：在试件或检测设备表面标出测点，然后施加预定的荷载，可以通过自重、外部加载设备或浸水方式施加荷载；
S4、定期测量：在施力的过程中，定期测量试件的尺寸变化，记录试件的长度、宽度、高度和位置状况随时间的变化情况；
S5、数据分析：根据测试数据分析混凝土试件或检测设备的收缩变形情况，包括自由收缩、受约束收缩、温度膨胀和水化膨胀。
一种大体积混凝土的体积变形测试装置，包括防护筒，所述防护筒的内腔设置有连接块，所述连接块的上端设置有定位杆，同时所述定位杆的上端设置有检测组件，通过所述检测组件对混凝土的体积变形状况进行监测；
其中，所述检测组件包括齿轮，所述齿轮下端的中间位置设置有定位块，同时所述定位块的下端固定安装有支撑板，所述支撑板的纵截面呈五角形，且所述支撑板每个端部的内壁均滑动安装有调节件，所述调节件的下端设置有立杆，相邻两个所述调节件下端设置的立杆外表面套设有柔性板。
作为本发明的进一步优化方案，所述齿轮的一端开设有多组弧形槽，且多组所述弧形槽均匀的分布于所述齿轮的一端，同时每个所述弧形槽的内壁滑动安装有滑块。
作为本发明的进一步优化方案，所述支撑板上端且位于所述齿轮的一侧设置有传动块，所述传动块的外表面与所述齿轮的外表面相啮合。
作为本发明的进一步优化方案，所述调节件包括活动板，同时所述活动板的上端与所述滑块的下端固定连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述活动板一端的内腔设置有卡接块，所述卡接块的一端转动安装有检测块。
作为本发明的进一步优化方案，所述检测块的外表面滑动安装有调节板，所述调节板远离所述检测块的一端固定安装有弧形板。
作为本发明的进一步优化方案，所述检测块的一侧开设有凹槽，同时所述凹槽的内壁设置有检测件，所述检测件远离所述检测块的一端与所述调节板连接，所述检测件的外表面套设有弹性件。
与现有技术相比，本发明提供的一种大体积混凝土的体积变形测试方法及装置，当调节件进行移动时，进而带动固定安装在其上端的滑块进行移动，由于滑块的外表面与弧形槽的内壁滑动连接，使得在滑块移动时，同步带动齿轮绕着定位块进行转动，同时齿轮的外表面啮合有传动块，使齿轮在转动时带动传动块进行转动，通过传动块转动的角度，对混凝土膨胀或收缩进行记录。
当调节块移动时，挤压滑动设置在检测块内腔的检测件，并将移动的数据实时传输至控制装置内部，用于记录混凝土膨胀或收缩时间点，同时还可在控制装置的一侧设置温度检测器，用于记录当前环境下的温度，使得在检测件记录数据后，同步将当前环境的问题状况记录下来，方便后续对不同温度环境下混凝土膨胀或收缩的情况进行判断。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的整体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的检测组件结构示意图；
图3为本发明实施例提供的检测组件内部结构纵剖图；
图4为本发明实施例提供的检测组件内部结构横剖图；
图5为本发明实施例提供的调节件结构示意图；
图6为本发明实施例提供的调节件内部结构纵剖图。
附图标记说明：
1、防护筒；2、检测组件；11、连接块；12、定位杆；21、齿轮；211、传动块；22、弧形槽；23、滑块；24、定位块；25、支撑板；26、调节件；27、弧形板；28、立杆；29、柔性板；261、调节板；262、活动板；263、卡接块；264、检测块；265、凹槽；266、检测件；267、弹性件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“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；术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，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。
实施例一：
请参阅图1，一种大体积混凝土的体积变形测试方法，包括以下步骤：
S1、制备试件：采用长方体试件、圆柱体试件或检测设备，根据需要制备成不同尺寸的混凝土试件；
S2、初始测量：在试件未施加荷载前，对试件或检测设备的尺寸进行测量，并记录初始长度、宽度、高度和位置；
S3、施加荷载：在试件或检测设备表面标出测点，然后施加预定的荷载，可以通过自重、外部加载设备或浸水方式施加荷载；
S4、定期测量：在施力的过程中，定期测量试件的尺寸变化，记录试件的长度、宽度、高度和位置状况随时间的变化情况；
S5、数据分析：根据测试数据分析混凝土试件或检测设备的收缩变形情况，包括自由收缩、受约束收缩、温度膨胀和水化膨胀。
实施例二：
请参阅图2-图6，一种大体积混凝土的体积变形测试装置，包括防护筒1，防护筒1的内腔设置有连接块11，连接块11的上端设置有定位杆12，同时定位杆12的上端设置有检测组件2，通过检测组件2对混凝土的体积变形状况进行监测；
本方案中，定位杆12的内腔设置有传感器等具有检测功能的设备，用于检测混凝土内部气体的分布状况，并实时将数据传送至控制设置内部。
还可以选择其他的传感器或使用形式，来对混凝内部气泡的位置进行判断与记录。
进一步地，其中，检测组件2包括齿轮21，齿轮21下端的中间位置设置有定位块24，同时定位块24的下端固定安装有支撑板25，支撑板25的纵截面呈五角形，且支撑板25每个端部的内壁均滑动安装有调节件26，调节件26的下端设置有立杆28，相邻两个调节件26下端设置的立杆28外表面套设有柔性板29。
本实施例中，定位块24的上端设置有隔板，且隔板处于齿轮21的上端，用于对定位块24进行限定，防止定位块24与齿轮21脱离，同时调节件26的末端设置的弧形板27延伸至混凝土内部，使得在混凝土上端产生膨胀或收缩时，可直接将混凝土反应的数据记录至控制装置内部。
柔性板29用于对混凝土进行包裹，使其在未凝固时不会产生泄漏，其中柔性板29通过多组立杆28进行限定，使得在柔性板29包裹住混凝土后，不会产生晃动，并且还可通过立杆28混凝土内部膨胀或收缩的状况进行记录。
进一步地，齿轮21的一端开设有多组弧形槽22，且多组弧形槽22均匀的分布于齿轮21的一端，同时每个弧形槽22的内壁滑动安装有滑块23；支撑板25上端且位于齿轮21的一侧设置有传动块211，传动块211的外表面与齿轮21的外表面相啮合。
具体的，当调节件26进行移动时，进而带动固定安装在其上端的滑块23进行移动，由于滑块23的外表面与弧形槽22的内壁滑动连接，使得在滑块23移动时，同步带动齿轮21绕着定位块24进行转动，同时齿轮21的外表面啮合有传动块211，使齿轮21在转动时带动传动块211进行转动，通过传动块211转动的角度，对混凝土膨胀或收缩进行记录，传动块211的上端设置有传感器，且与外部控制装置连接。
调节件26包括活动板262，同时活动板262的上端与滑块23的下端固定连接；活动板262一端的内腔设置有卡接块263，卡接块263的一端转动安装有检测块264；检测块264的外表面滑动安装有调节板261，调节板261远离检测块264的一端固定安装有弧形板27。
具体的，当弧形板27受力移动时，带动固定安装在弧形板27上的调节板261移动，同时使得调节板261在检测块264上进行滑动，进而记录混凝土膨胀或收缩的状况。
进一步地，检测块264的一侧开设有凹槽265，同时凹槽265的内壁设置有检测件266，检测件266远离检测块264的一端与调节板261连接，检测件266的外表面套设有弹性件267。
具体的，检测件266为压力传感器等具有伸缩检测功能的设备，并与外部控制装置连接，当调节板261移动时，挤压滑动设置在检测块264内腔的检测件266，并将移动的数据实时传输至控制装置内部，用于记录混凝土膨胀或收缩时间点，同时还可在控制装置的一侧设置温度检测器，用于记录当前环境下的温度，使得在检测件266记录数据后，同步将当前环境的问题状况记录下来，方便后续对不同温度环境下混凝土膨胀或收缩的情况进行判断。弹性件267为弹簧等具有弹性的部件，用于对调节板261移动后，恢复初始位置提供动力。
可以设置相应的控制装置来配合使用，该控制装置可以选用任意一种控制器与本申请中的电气件相连，从而控制各电气件的启闭运行，该部分为现有技术，在此，可以提供单片机作为控制装置进行展示，在本实施例中的单片机是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），由运算器，控制器，存储器，输入输出设备等构成，相当于一个微型的计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能消耗较低。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (2)
1.一种大体积混凝土的体积变形测试装置，其特征在于，包括防护筒（1），所述防护筒（1）的内腔设置有连接块（11），所述连接块（11）的上端设置有定位杆（12），同时所述定位杆（12）的上端设置有检测组件（2），通过所述检测组件（2）对混凝土的体积变形状况进行监测；
其中，所述检测组件（2）包括齿轮（21），所述齿轮（21）下端的中间位置设置有定位块（24），同时所述定位块（24）的下端固定安装有支撑板（25），所述支撑板（25）的纵截面呈五角形，且所述支撑板（25）每个端部的内壁均滑动安装有调节件（26），所述调节件（26）的下端设置有立杆（28），相邻两个所述调节件（26）下端设置的立杆（28）外表面套设有柔性板（29）；
所述齿轮（21）的一端开设有多组弧形槽（22），且多组所述弧形槽（22）均匀的分布于所述齿轮（21）的一端，同时每个所述弧形槽（22）的内壁滑动安装有滑块（23）；
所述调节件（26）包括活动板（262），同时所述活动板（262）的上端与所述滑块（23）的下端固定连接；
所述活动板（262）一端的内腔设置有卡接块（263），所述卡接块（263）的一端转动安装有检测块（264）；
所述检测块（264）的外表面滑动安装有调节板（261），所述调节板（261）远离所述检测块（264）的一端固定安装有弧形板（27）；
所述支撑板（25）上端且位于所述齿轮（21）的一侧设置有传动块（211），所述传动块（211）的外表面与所述齿轮（21）的外表面相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土的体积变形测试装置，其特征在于，所述检测块（264）的一侧开设有凹槽（265），同时所述凹槽（265）的内壁设置有检测件（266），所述检测件（266）远离所述检测块（264）的一端与所述调节板（261）连接，所述检测件（266）的外表面套设有弹性件（267）。
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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