CN206311608U - 一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，包括殷钢钢环、应变传感器、保温层、调理器及采集器，所述殷钢钢环为圆形，殷钢钢环的膨胀系数为1.5×10^‑6/℃，所述应变传感器为半桥式应变传感器；混凝土试件设置在殷钢钢环的外侧圆周上，应变传感器均布在殷钢钢环的内侧圆周上；调理器通过导线与应变传感器连接，采集器与调理器通信连接；应变传感器测试混凝土试件所得的应变信号，经调理器的调理传输至采集器。本实用新型提供的用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验装置，其结构合理，避免环境温度变化及自身白噪声对测量数据的影响，提高了混凝土收缩应变的测试数据的准确性，具有良好的实用性和推广价值。

Description

一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备。

背景技术

混凝土收缩是指在混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。一般分为塑性收缩、化学收缩、干燥收缩及碳化收缩，较大的收缩会引起混凝土开裂。混凝土的收缩问题是当今土木工程界研究的热点问题之一。

目前，混凝土自由收缩试验方法通常按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GBJ-82285规定的方法进行。约束收缩试验方法有环形约束、板式约束和轴向约束试验方法。目前常用的环形约束和板式约束试验方法属于被动约束，通过观测试件的开裂龄期和裂缝宽度、长度来评价混凝土的抗裂性能，但其不能将约束应力和混凝土的开裂动态地联系起来。普通环形约束收缩试验方法是通过观测试件外表面的裂缝情况来研究混凝土的抗裂能力。裂缝的观测通常在最小分辨率达215μm的100倍的显微镜上进行。

随着技术的不断进步，现有环形试件收缩试验方法是用应变片测量混凝土环外侧及混凝土内侧钢环的应变，从而反映混凝土的收缩情况；或者通过将钢环制作成椭圆形，使得混凝土在椭圆形钢环约束下受到不均匀应力，从而诱使混凝土在集中应力较大的椭圆顶点发生开裂。但此些方法都有其不足之处。

（1）现有的椭圆形钢环均为椭圆形，在进行收缩应变测试时，虽然通过不均匀约束诱导混凝土加速开裂，但由于无法判断约束程度，因此不能定量计算混凝土应变。

（2）现有技术所用椭圆形钢环均采用普通或不锈钢，这种材质的热膨胀系数受温度影响大。当混凝土开始水化放热时，椭圆形钢环温度也随之提高，此时受热胀冷缩影响，椭圆形钢环会出现膨胀，给混凝土的约束力会增加；同理，温度下降时，约束力会减小。但此类试验方法都默认钢环不发生形变，混凝土受到的约束力是恒定的，这就导致传感器测试的实验结果与实际情况不符，实验数据失真。

（3）现有技术都采用单片式应变片作为应变传感器，但这种传感器受温度影响很大，自身的白噪声也影响收缩应变的波度，影响混凝土收缩应变测试的准确性，影响整体的试验进度。

（4）如何通过保证圆环的散热，使试验能够用于测试混凝土水化放热引起的温度变形，目前还鲜有报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供了一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其结构合理，避免环境温度变化及自身白噪声对测量数据的影响，提高了混凝土收缩应变的测试数据的准确性，具有良好的实用性。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其包括殷钢钢环、应变传感器、保温层、调理器及采集器。

所述殷钢钢环为圆形，殷钢钢环的膨胀系数为1.5×10^-6/℃，所述应变传感器为半桥式应变传感器，被测的混凝土试件设置在殷钢钢环的外侧圆周上，应变传感器均布在殷钢钢环的内侧圆周上；调理器通过导线与应变传感器连接，采集器与调理器通信连接；应变传感器测试混凝土试件所得的应变信号，经调理器的调理传输至采集器；所述保温层设置在殷钢钢环的内侧及混凝土试件的外侧，有效防止混凝土热量散发到外界。

进一步地，所述应变传感器成对设置在殷钢钢环的内侧，其均布设置的点位数量不小于四个，采用这种方式进行收缩应变测试，可以有效避免温度及自身白噪声对应变片的影响，保证收缩应变测试的准确性。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其结构合理，提高了混凝土收缩应变的测试数据的准确性，具有良好的实用性和推广价值。

（1）将传统的椭圆形钢环改为圆形的殷钢钢环，以均匀的形式给予混凝土约束力，这样可准确计算约束程度，利于应力与应变的转化计算，使圆形钢环测得混凝土收缩应变更加准确。

（2）试验装置中的收缩圆环在室温环境范围内不再受温度变形影响，从测试原理上提高了数据的准确性；

（3）试验装置中的应变传感器采用半桥式连接方式，其将一对应变片同时用于测试殷钢钢环的变形。这种方式可以避免由于温度波动和自身白噪音对应变片的影响，保证收缩应变测试的准确性。

（4）在钢环中心和混凝土外面包裹保温材料，防止混凝土热量散发到外界，从而实现圆环同时可以感应到混凝土水化放热引起的温度变形。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1是本实用新型结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1.殷钢钢环；2.应变传感器；3.导线；4.调理器；5.采集器；6.混凝土试件；7.保温层。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型的一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1是本发明的结构示意图，一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备包括圆形的殷钢钢环1、应变传感器2、调理器4、采集器5及保温层7。

所述殷钢钢环1为圆形，被测的混凝土试件6设置在殷钢钢环1的外侧圆周上，应变传感器2均布在殷钢钢环1的内侧圆周上，殷钢钢环1的膨胀系数为1.5×10^-6/℃；调理器4通过导线3与应变传感器2连接，采集器5与调理器4通信连接；应变传感器2测试混凝土试件6所得的应变信号，经调理器4的调理传输至采集器5。

所述殷钢钢环1的膨胀系数为1.5×10^-6/℃，在-80℃~+100℃范围内均不发生变形，有效避免环境温度对收缩圆环胀冷缩的影响，保证了收缩应变试验装置测量的准确度。

所述应变传感器2为半桥式传感器，其成对设置在殷钢钢环1的内侧，其均布设置的点位数量不小于四个，这种设置方式可以有效避免避免由于温度波动和自身白噪音对应变片的影响，保证收缩应变测试的准确性。

所述保温层7设置在殷钢钢环1的内侧及混凝土试件6的外侧，有效防止混凝土热量散发到外界。

在图1所示的实施例中，四个应变传感器2成对设置在殷钢钢环1的内侧，调理器4通过导线3与应变传感器2连接，采集器5与调理器4通信连接；应变传感器2测试混凝土试件6所得的应变信号，经调理器4的调理传输至采集器5；这种测试方式可以有效避免避免由于温度波动和自身白噪音对应变片的影响，保证收缩应变测试的准确性。

本实用新型提供的一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其结构合理，避免环境温度变化及自身白噪声对测量数据的影响，扩大了测试结果的收缩类型涉及范围，提高了混凝土收缩应变的测试数据的准确性，具有良好的实用性和推广价值。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其特征在于，包括殷钢钢环（1）、应变传感器（2）、调理器（4）、采集器（5）及保温层（7），所述殷钢钢环（1）为圆形，殷钢钢环（1）的膨胀系数为1.5×10^-6/℃，所述应变传感器（2）为半桥式应变传感器；被测的混凝土试件（6）设置在殷钢钢环（1）的外侧圆周上，应变传感器（2）均布在殷钢钢环（1）的内侧圆周上；调理器（4）通过导线（3）与应变传感器（2）连接，采集器（5）与调理器（4）通信连接；应变传感器（2）测试混凝土试件（6）所得的应变信号，经调理器（4）的调理传输至采集器（5）；所述保温层（7）设置在殷钢钢环（1）的内侧及混凝土试件（6）的外侧。

2.根据权利要求1所述用于混凝土早期自收缩及温度应力引起应变的试验设备，其特征在于，所述应变传感器（2）成对设置在殷钢钢环（1）的内侧，其均布设置的点位数量不小于四个。