[发明专利]一种测定端部约束下混凝土早龄期抗裂性能的装置及方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种测定端部约束下混凝土早龄期抗裂性能的装置及方法，属于混凝土建筑领域。

背景技术

土木工程领域中，早龄期(主要指混凝土浇筑后28天) 钢筋混凝土抗裂性能非常重要，测量端部约束作用下不同配筋率混凝土早龄期抗裂性能对评价混凝土早龄期开裂性能以及避免早龄期混凝土结构出现裂缝具有非常重要的意义。

目前的端部约束装置一般只能测量单个试件的早期抗裂性能，不具比较性，且多为型钢拼接而成，不能提供足够大的刚度来约束混凝土试件。传统夹具的摩擦力太大，对试验的影响较大。

发明内容

为了实现上述技术问题，本发明采用以下技术方案：包括端部约束框架、荷载传感器、夹具、钢板、振弦应变计、应变片、振弦频率仪、电脑、应变采集仪、配筋混凝土试件，端部约束框架为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土内部设置有四根工字型钢，工字型钢与工字型钢相连接，多个夹具依次安装在端部约束框架的一内侧面上，多个夹具分别安装在多个钢板靠近夹具的一侧面上，夹具上开有截面为梯形的槽并采用铸铁整体铸造，端部约束框架二侧的夹具一一对应，荷载传感器的一端与钢板的另一侧面相连接，荷载传感器的另一端与端部约束框架的另一内侧面相连接，端部约束框架二侧的夹具夹持配筋混凝土试件，配筋混凝土试件内的试件配筋表面粘贴应变片，应变片及荷载传感器与应变采集仪相连接，配筋混凝土试件表面设置有振弦应变计，振弦应变计与振弦频率仪相连接，应变采集仪及振弦频率仪与电脑相连接。

优选地：配筋混凝土试件浇筑于拼接钢模中，钢模内侧面和底部设置有聚四氟乙烯板，夹具的底部与聚四氟乙烯板之间设置有碳粉。

本发明的测试装置所用的测试方法如下：

第一步：组装端部约束框架，把多个夹具依次安装在端部约束框架内的一内侧面上，把夹具安装在钢板的一侧面上，在钢板的另一侧面上安装荷载传感器，使荷载传感器与端部约束框架的另一内侧面相连接，组装钢模，在钢模内侧面和底部放置聚四氟乙烯板，在夹具的底部与聚四氟乙烯板之间洒上碳粉；

第二步：将贴好应变片的试件配筋布置到模板内，并将应变片与应变采集仪相连接，浇筑混凝土，待混凝土初凝后，在配筋混凝土试件表面布置振弦应变计；

第三步：将荷载传感器连接至应变采集仪，并将应变采集仪连至电脑，将钢筋混凝土试件表面上的振弦应变计连接至振弦频率仪，使振弦频率仪与电脑相连接。

有益效果：本发明装置中约束以两种方式实现，一是刚性框架对试件的端部约束，二是配筋对试件的内部约束。在不同的配筋混凝土试件内部可以布置不同直径不同数量的钢筋，可以在同等条件下研究试件配筋对早期抗裂性能的影响。本发明测试装置的特点是结构简单，拆卸方便，组装简单，操作方便，试验所需仪器较少，可以同时测量端部约束作用下不同配筋率混凝土试件早期抗裂性能。

附图说明

图1是本发明测试装置的整体示意图。

图2是本发明测试装置的端部约束框架的I-I剖面图。

图3是本发明测试装置的端部约束框架的Ⅱ-Ⅱ剖面图。

图4是本发明测试装置的夹具的俯视图。

图5是本发明测试装置的夹具的侧面图。

附图标记如下：1、I号工字型钢；2、Ⅱ号工字型钢；3、Ⅲ号工字型钢；4、Ⅳ号工字型钢；5、端部约束框架；6、夹具；7、荷载传感器；8、高强螺栓I；9、螺母；10、钢板；11、焊接加强筋；12、试件配筋；13、高强螺栓Ⅱ；14、振弦应变计；15、应变片；16、振弦频率仪；17、电脑；18、应变采集仪；19、配筋混凝土试件；20、高强螺栓Ⅲ；21、夹具。

具体实施方式