[发明专利]混凝土构件微裂纹的预制方法及装置

说明书

本发明涉及一种混凝土构件微裂纹预制方法及装置，根据拟预制微裂纹的尺寸确定所需热收缩膜的厚度，并裁剪出相应的形状；配置混凝土，并将其浇入钢模具中；当浇至拟预制微裂纹的位置时，埋设热收缩膜，之后继续浇筑至混凝土完全填满模具，振捣密实后在标准条件下养护混凝土28天；将完成养护的混凝土样品置于加热板上加热，加热过程中变换样品与加热板的接触面，在热收缩膜收缩之后，样品中出现微裂纹。本发明的方法及装置在混凝土构件中预制的微裂纹在其近样品表面部分的张口宽度等于在该微裂纹处预先埋置的热收缩膜的厚度，精度高，可在短时间内在混凝土试块中制作出微裂纹。

技术领域

本发明属于土木工程和混凝土建筑技术领域，具体涉及一种混凝土构件微裂纹的高精度预制方法及装置。

背景技术

裂缝是影响混凝土建筑在役期间安全运营的重大隐患。大尺寸可见裂缝起源于微裂纹，尽早发现微裂纹并开展相应防护措施可以有效避免大尺寸裂纹的产生。近年来，使用超声激励红外热像法发现混凝土结构中微裂纹的思路逐渐得到关注，但该方法仍处于试验探索阶段。限制该方法推广的重要原因之一是尚无法确定检出裂纹的张口宽度量级，并且其检测机理仍不明确。这两个问题的根源均在于尚无法有效制作出张口宽度精准的微裂纹。当前，主要通过对混凝土试块加载的方式在试块中制作裂纹，并使用含这种裂纹的试块测试超声热像法的激励效果。因荷载作用而产生的真实裂纹，其张口宽度不可控制。这主要表现在两个方面：第一，张口宽度的大小无法主动设置；第二，张口宽度的变化随机，裂纹在试块表面处与在其深度方向上的近表面处的张口宽度可能相差很大。正是张口宽度的不可控制使得被超声热像检测出的裂纹的张口宽度难以有效界定。其它较为可信的微裂纹的预制方法是在浇筑混凝土时预埋薄钢片，然后在混凝土养护期间的某个合适时间拔出钢片，钢片拔出后留下的空腔体就是微裂纹。该方法因在混凝土尚未成型时取出钢片，这难免会对将要形成的微裂纹内表面造成剐蹭，并且取出钢片后微裂纹腔体体积有可能在混凝土的养护过程中发生变化，难以保证成型后混凝土中预制微裂纹的张口宽度的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在混凝土构件中快速、高精度预制微裂纹的方法及装置。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土构件微裂纹的高精度预制方法，包括：

根据拟预制微裂纹的尺寸确定标准体的厚度，并裁剪出相应的形状；

配置混凝土，并将其浇入钢模具中，当浇至拟预制微裂纹的位置时，埋设标准体，之后继续浇筑至混凝土完全填满模具，振捣密实后在标准条件下养护混凝土28天；

将完成养护的混凝土样品置于加热装置中加热，加热过程中变换样品与加热板的接触面，在标准体收缩之后，样品中出现微裂纹。

包括如下步骤：

1)根据拟预制微裂纹的尺寸确定标准体的厚度，并裁剪出相应的形状。

2)配置混凝土，并将其浇入钢模具中。当浇至拟预制微裂纹的位置时，埋设标准体。之后继续浇筑至混凝土完全填满模具。在埋设标准体的过程中，应保证与标准体上、下面接触的混凝土表面平整。振捣密实后在标准条件下养护混凝土28天。

3)将以上步骤完成之后的样品置于具有加热系统的工作台上。在样品与工作台之间放置特定材质与厚度的加热板；在加热板与工作台之间布置一层绝热层。设置温度传感器于样品上表面(与接触加热板的面对应的表面)，调节工作台功率以满足样品中热收缩膜的收缩条件。

4)接通工作台电路，对样品加热，加热过程中变换样品与加热板的接触面。在标准体收缩之后，样品中出现微裂纹。

作为本发明的进一步改进，标准体为热收缩膜，热收缩膜的最大厚度小于0.1mm。