CN1270170C - 混凝土早期收缩应力测量装置 - Google Patents

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Abstract

混凝土早期收缩应力测量装置,它公开了用于测量混凝土收缩应力的装置。它由试件平台(1)、模具(2)、测力传感器(3)、位移传感器(4)和复位机构(5)组成,试件平台(1)是框架形,水槽形的模具(2)的中间处横截面积小于两端处横截面积,模具(2)的固定端固定在试件平台(1)一端的内表面上,模具(2)的移动端设置有拉耳(2-1),拉耳(2-1)通过销(8)与复位机构(5)的牵拽套(5-9)相连接,牵拽套(5-9)的内表面与销(8)的外表面间设置有测力传感器(3),模具(2)的移动端侧面处设置有位移传感器(4)。试件在凝结硬化过程中体积收缩,移动端向固定端方向位移,位移传感器(4)监测收缩位移值,通过上述的复位机构(5),使试件的移动端恢复初始位置,即可测出试件的收缩应力。本发明结构简单,容易制造。

Description

混凝土早期收缩应力测量装置
技术领域
:本发明涉及用于测量混凝土收缩应力的装置。
背景技术
:高性能混凝土早期收缩开裂会影响混凝土耐久性,这已引起科技界的关注。在约束条件下混凝土早期收缩应力的测定,为深入研究开裂的机理,优化结构设计,提供了理论依据与试验手段。国外部分研究机构已初步开发应力测定的设备。这种设备的工作原理是:棱柱状试件一端被固定不动,另一端为可移动端。可移动端连接测力传感器,可移动端的位移量用位移传感器监测,当位移量达到设定值(如5μm),通过齿轮、螺杆传动机构,将移动端拉回原始位置,测力传感器测出试件收缩应力。试件的真实应力必须在原始长度不变的情况下,因此位移量的控制要求很高的精度。现有的采用齿轮、螺杆传动拉动可移动端,保持试件长度不变的方法,控制系统复杂,控制精度不高,导致测出的收缩应力有大的误差。
发明内容
:针对现有的混凝土收缩应力测量装置存在系统复杂,测量精度不高的弊端,本发明提供一种可以解决上述问题的混凝土早期收缩应力测量装置。本发明的技术方案如下:一种混凝土早期收缩应力测量装置,它由试件平台1、模具2、测力传感器3、位移传感器4和复位机构5组成,试件平台1是框架形,水槽形的模具2的中间处横截面积小于两端处横截面积,模具2的固定端固定在试件平台1一端的内表面上,模具2的移动端设置有拉耳2-1,拉耳2-1通过销8与复位机构5的牵拽套5-9相连接,牵拽套5-9的内表面与销8的外表面间设置有测力传感器3,模具2的移动端侧面处设置有位移传感器4。复位机构(5)由连杆(5-1)、底座(5-2)、滚柱(5-3)、滑块(5-4)、销轴(5-5)、滚轮(5-6)、丝杠(5-7)、支承件(5-8)、牵拽套(5-9)和电机(5-10)组成,连杆(5-1)的一端与牵拽套(5-9)的外表面固连,连杆(5-1)的另一端穿出试件平台(1),销轴(5-5)穿在连杆(5-4)另一端端部的轴孔(5-1-1)中,底座(5-2)的一个表面固连在试件平台(1)的外表面上,底座(5-2)的另一个工作表面与滑块(5-4)的一个滑动面间设置有四个滚柱(5-3),滑块(5-4)的两个滑动面在空间上形成楔形,连杆(5-1)穿过底座(5-2)和滑块(5-4),两个滚轮(5-6)镶在销轴(5-5)的两端部上并且压在滑块(5-4)的另一个滑动面上,滑块(5-4)内部垂直于滚柱(5-3)的轴线方向开有螺纹孔(5-4-1),丝杠(5-7)的一端旋合在螺纹孔(5-4-1)中,丝杠(5-7)的另一端与电机(5-10)的输出轴相连接,电机(5-10)通过支承件(5-8)固定在试件平台(1)上。本发明工作原理如下:模具2内壁光滑,并涂润滑油,内衬塑料膜,防止混凝土粘结模具2。调整好各部件的初始位置后,模具内灌入被测混凝土样,试件在凝结硬化过程中体积收缩,移动端向固定端方向位移,测力传感器3受压力,收缩值增加,混凝土应力增加,位移传感器4监测收缩位移值,通过上述的复位机构5,使试件的移动端恢复初始位置(即试件长度不变),测力传感器输出的信号输入仪表,即可测出试件的收缩应力。本发明结构简单,容易制造,两个传感器的使用使测量精度得以提高,工作可靠,适宜推广实施。
附图说明
:图1是本发明的结构示意图,图2是图1的C向视图,图3是图1的A向视图,图4是实施方式二中滑块5-4的结构示意图,图5是图4的B-B剖视图,图6是实施方式二中连杆5-1与牵拽套5-9的结构示意图,图7是图6的D-D剖视图,图8是实施方式三中底座5-2的结构示意图,图9是图8的E-E剖视图。
具体实施方式
:具体实施方式一:下面结合图1和图2具体说明本实施方式。它由试件平台1、模具2、测力传感器3、位移传感器4和复位机构5组成,试件平台1是框架形,水槽形的模具2的中间处横截面积小于两端处横截面积,模具2的固定端固定在试件平台1一端的内表面上,模具2的移动端设置有拉耳2-1,拉耳2-1通过销8与复位机构5的牵拽套5-9相连接,牵拽套5-9的内表面与销8的外表面间设置有测力传感器3,模具2的移动端侧面处设置有位移传感器4。销8的横截面为矩形或正方形,拉耳2-1上的销孔2-1-1也是矩形或正方形。如此设置有利于测力传感器3的放置和测力。位移传感器4选用德国米铱测试技术公司生产的mutiNCDT100型电涡流位移传感器,测力传感器3选用北京康泰电子有限公司生产的LC0502型压电石英力传感器。
具体实施方式二:下面结合图1、图3、图4、图5、图6和图7具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是,复位机构5由连杆5-1、底座5-2、滚柱5-3、滑块5-4、销轴5-5、滚轮5-6、丝杠5-7、支承件5-8、牵拽套5-9和电机5-10组成,连杆5-1的一端与牵拽套5-9的外表面固连,连杆5-1的另一端穿出试件平台1,销轴5-5穿在连杆5-1另一端端部的轴孔5-1-1中,底座5-2的一个表面固连在试件平台1的外表面上,底座5-2的另一个工作表面与滑块5-4的一个滑动面间设置有四个滚柱5-3,滑块5-4的两个滑动面在空间上形成楔形,连杆5-1穿过底座5-2和滑块5-4,两个滚轮5-6镶在销轴5-5的两端部上并且压在滑块5-4的另一个滑动面上,滑块5-4内部垂直于滚柱5-3的轴线方向开有螺纹孔5-4-1,丝杠5-7的一端旋合在螺纹孔5-4-1中,丝杠5-7的另一端与电机5-10的输出轴相连接,电机5-10通过支承件5-8固定在试件平台1上。电机5-10选用步进电机。本发明的复位机构5的工作原理是:电机5-10传动丝杠5-7,丝杠5-7转动使滑块5-4发生在图1所示方向的上下位移,滑块5-4的两个滑动面是不平行的,因此滑块5-4移动就使与滚轮5-6相连接的连杆5-1发生位移,连杆5-1牵拽模具2的移动端发生位移,从而能够测量混凝土早期收缩应力。滑块5-4上下表面间的楔角α可按控制位移的精度设计,一般楔角较小,这样电机5-10输出较小的功率,就能在模具2的移动端获得较大的牵拉力,因此电机5-10可以选用步进电机,进行非常精确地控制,测量的精度也能大大提高。
具体实施方式三:下面结合图8和图9具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式二的不同点是,底座5-2的另一个工作表面上与四个滚柱5-3相对应分别开有四个凹槽5-2-1,凹槽5-2-1的横截面为半圆形。如此设置,滚柱5-3镶在凹槽5-2-1中,既能滚动,又不发生位移,使本装置工作更可靠。

Claims (4)

1.一种混凝土早期收缩应力测量装置,其特征是它由试件平台(1)、模具(2)、测力传感器(3)、位移传感器(4)和复位机构(5)组成,试件平台(1)是框架形,水槽形的模具(2)的中间处横截面积小于两端处横截面积,模具(2)的固定端固定在试件平台(1)一端的内表面上,模具(2)的移动端设置有拉耳(2-1),拉耳(2-1)通过销(8)与复位机构(5)的牵拽套(5-9)相连接,牵拽套(5-9)的内表面与销(8)的外表面间设置有测力传感器(3),模具(2)的移动端侧面处设置有位移传感器(4);复位机构(5)由连杆(5-1)、底座(5-2)、滚柱(5-3)、滑块(5-4)、销轴(5-5)、滚轮(5-6)、丝杠(5-7)、支承件(5-8)、牵拽套(5-9)和电机(5-10)组成,连杆(5-1)的一端与牵拽套(5-9)的外表面固连,连杆(5-1)的另一端穿出试件平台(1),销轴(5-5)穿在连杆(5-4)另一端端部的轴孔(5-1-1)中,底座(5-2)的一个表面固连在试件平台(1)的外表面上,底座(5-2)的另一个工作表面与滑块(5-4)的一个滑动面间设置有四个滚柱(5-3),滑块(5-4)的两个滑动面在空间上形成楔形,连杆(5-1)穿过底座(5-2)和滑块(5-4),两个滚轮(5-6)镶在销轴(5-5)的两端部上并且压在滑块(5-4)的另一个滑动面上,滑块(5-4)内部垂直于滚柱(5-3)的轴线方向开有螺纹孔(5-4-1),丝杠(5-7)的一端旋合在螺纹孔(5-4-1)中,丝杠(5-7)的另一端与电机(5-10)的输出轴相连接,电机(5-10)通过支承件(5-8)固定在试件平台(1)上。
2.根据权利要求1所述的混凝土早期收缩应力测量装置,其特征是销8的横截面为矩形或正方形,拉耳(2-1)上的销孔(2-1-1)也是矩形或正方形。
3.根据权利要求1所述的混凝土早期收缩应力测量装置,其特征是电机(5-10)选用步进电机。
4.根据权利要求1所述的混凝土早期收缩应力测量装置,其特征是底座(5-2)的另一个工作表面上与四个滚柱(5-3)相对应分别开有四个凹槽(5-2-1),凹槽(5-2-1)的横截面为半圆形。
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