专利名称：不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能的测试装置及测定方法
技术领域：
本发明涉及一种不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能的测试装置及测定方法，属于混凝土建筑领域。
背景技术：
土木工程领域中，早龄期混凝土抗裂性能是非常重要的。在混凝土结构早龄期时，混凝土收缩、徐变都会引起混凝土开裂，降低混凝土结构的耐久性。混凝土抗裂性能的规律没有被完全掌握，准确测定不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土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。目前测定混凝土早期抗裂性能的方法都是在标准温度湿度环境条件下进行的，无法测量不同温度、湿度环境条件下混凝土早期抗裂性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种不同温度、湿度环境条件下混凝土早期抗裂性能测试装置及测定方法。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于包括保温保湿箱体、加湿器、除湿器、加温装置、降温装置、温湿度传感器、温湿度控制器、应变测试系统、计算机以及抗裂装置，所述的加湿器、除湿器、加温装置、降温装置、温湿度传感器以及抗裂装置设置在保温保湿箱体内，所述的加湿器、除湿器、加温装置、降温装置以及温湿度传感器连接至所述的温湿度控制器，该温湿度控制器通过所述的计算机与应变测试系统连接；所述的抗裂装置包括底板、设置在底板上的内钢环以及设置在内钢环上的应变片，所述的应变片也与所述的应变测试系统连接。所述的应变片设置在内钢环上中下四等分线上。在所述的每个等分线上均设4个应变片。在所述的内钢环上还设置有温度补偿片，该温度补偿片与所述的应变片一一对应设置，且温度补偿片与应变片采用半桥连接。温湿度控制器将计算机的指令转变为对温度、相对湿度控制指令，用来控制和调节加湿器、除湿器、加温装置、降温装置的工作状态，调节温保湿箱体内的温度和湿度。内钢环采用铟瓦钢制成，铟瓦钢的热膨胀系数为普通钢材的1/10，温度变化时，内钢环的体积变化可以忽略。采用的工作应变片粘贴方案提高了捕捉初始开裂时间的敏感度。采用温度自补偿技术，温度补偿片消除了温度效应的影响。本发明测定方法步骤如下
第一步组装抗裂装置，将混凝土浇筑在抗裂装置内，内钢环上中下四等分线处分三层粘贴共12个工作应变片。
第二步将混凝土试件连同抗裂装置放入温保湿箱体。将加湿器、除湿器、加温装置、降温装置、温湿度传感器置于保温保湿箱内，通过四芯导线连接到保温保湿箱外的温湿度控制器。将温湿度控制器、工作应变片、温度补偿片通过四芯导线连接到计算机。第三步通过温湿度传感器实时的将保温保湿箱体内的温度、相对湿度传输至温湿度控制器，通过计算机将温湿度传入值与设定值进行比较，调节温湿度控制器。温湿度控制器将计算机的指令转变为对温度、相对湿度控制指令，用来控制和调节加湿器、除湿器、加温装置、降温装置的工作状态，调节温保湿箱体内的温度和湿度。第四步观测应变测试系统，一旦应变突然变化，即表示试件开裂。与现有技术相比，本发明的有益效果是
可以测定不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能，定量分析温度、湿度对早龄期混凝土抗裂性能的影响。铟瓦钢内钢环体积变化可以忽略，对早龄期混凝土抗裂性能几乎不产生影响。采用的工作应变片粘贴方案提高了捕捉初始开裂时间的敏感度。
图1是本发明测试装置的整体装置图。图2是抗裂装置的俯视图。图3是应变片与温度补偿片的半桥连接图。其中1、保温保湿箱体，2、加湿器，3、除湿器，4、加温装置，5、降温装置，6、温湿度传感器，7、温湿度控制器，8、应变测试系统，9、计算机，10、抗裂装置，11、外模板，12、内钢环，13、底板，14、高强螺栓，15、应变片，16、温度补偿片，17、四芯导线。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作详细说明
如图1所示，本发明测定不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能，其测试装置包括保温保湿箱体1、加湿器2、除湿器3、加温装置4、降温装置5、温湿度传感器6、温湿度控制器7、应变测试系统8、计算机9、抗裂装置10。抗裂装置10包括外模板11、内钢环12、底板13、高强螺栓14、工作应变片15以及温度补偿片16，见图2所示，应变片15为12个，均布在内钢环12的上中下四等分线上，在每个应变片15的附近设置一个温度补偿片16，两者采用半桥连接进行温度补偿，如图3所示。测试前，将混凝土试件连同抗裂装置10、加湿器2、除湿器3、加温装置4、降温装置5、温湿度传感器6放入温保湿箱体1。加湿器2、除湿器3、加温装置4、降温装置5、温湿度传感器6通过四芯导线连接到保温保湿箱1外的温湿度控制器7。温湿度控制器7、工作应变片15、温度补偿片16通过四芯导线17连接到计算机9。测试时，通过温湿度传感器6实时的将保温保湿箱体1内的温度、相对湿度传输至温湿度控制器7，通过计算机9将温湿度传入值与设定值进行比较，然后调节温湿度控制器7。温湿度控制器将计算机9的指令转变为对温度、相对湿度控制指令，用来控制和调节加湿器2、除湿器3、加温装置4、降温装置5的工作状态。观测应变测试系统8，一旦应变突然变化，即表示试件开裂。
权利要求
1.不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于包括保温保湿箱体(1)、加湿器(2)、除湿器(3)、加温装置(4)、降温装置(5)、温湿度传感器(6)、温湿度控制器(7)、应变测试系统(8)、计算机(9)以及抗裂装置(10)，所述的加湿器(2)、除湿器(3 )、加温装置(4 )、降温装置(5 )、温湿度传感器(6 )以及抗裂装置(10 )设置在保温保湿箱体(1)内，所述的加湿器(2)、除湿器(3)、加温装置(4)、降温装置(5)以及温湿度传感器(6 )连接至所述的温湿度控制器(7 )，该温湿度控制器(7 )通过所述的计算机(9 )与应变测试系统(8)连接；所述的抗裂装置(10)包括底板、设置在底板上的内钢环以及设置在内钢环上的应变片，所述的应变片也与所述的应变测试系统(8)连接。
2.根据权利要求1所述的不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于所述的应变片设置在内钢环上中下四等分线上。
3.根据权利要求2所述的不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于在所述的每个等分线上均设4个应变片。
4.根据权利要求1、2或3所述的不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于在所述的内钢环上还设置有温度补偿片(16)，该温度补偿片(16)与所述的应变片一一对应设置，且温度补偿片(16)与应变片采用半桥连接。
5.一种采用权利要求1所述的测试装置对不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能的测定方法，其特征在于步骤如下第一步组装抗裂装置(10)，将混凝土浇筑在抗裂装置(10)的内钢环(12)内，内钢环(12)上中下四等分线处分三层粘贴共12个应变片(15)；第二步将混凝土试件连同抗裂装置(10)放入温保湿箱体(1)，将加湿器(2)、除湿器(3)、加温装置(4)、降温装置(5)、温湿度传感器(6)置于保温保湿箱(1)内，通过四芯导线连接到保温保湿箱(1)外的温湿度控制器(7 )；将温湿度控制器(7 )、应变片(15 )、温度补偿片(16)通过四芯导线(17)连接到计算机(9);第三步通过温湿度传感器(6)实时的将保温保湿箱体(1)内的温度、相对湿度传输至温湿度控制器(7)，通过计算机(9)将温湿度传入值与设定值进行比较，然后调节温湿度控制器(7);温湿度控制器将计算机(9)的指令转变为对温度、相对湿度控制指令，用来控制和调节加湿器(2)、除湿器(3)、加温装置(4)、降温装置(5)的工作状态；第四步观测应变测试系统(8)，一旦应变突然变化，其绝对值接近于零，即表示试件开裂。
全文摘要
本发明公开了一种不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能测试装置及测定方法，其中测试装置包括保温保湿箱体、加湿器、除湿器、加温装置、降温装置、温湿度传感器、温湿度控制器、应变测试系统、计算机以及抗裂装置，加湿器、除湿器、加温装置、降温装置、温湿度传感器以及抗裂装置设置在保温保湿箱体内，加湿器、除湿器、加温装置、降温装置以及温湿度传感器连接至所述的温湿度控制器，该温湿度控制器通过计算机与应变测试系统连接；抗裂装置包括底板、设置在底板上的内钢环以及设置在内钢环上的应变片，应变片也与所述的应变测试系统连接。本发明装置结构简单，拆卸方便，主要用于测定不同温度和湿度环境条件下早龄期混凝土抗裂性能。
文档编号G01N33/38GK102565310SQ20111043685
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者吴胜兴, 张今阳, 段小芳, 沈德建, 袁娇娇, 陆培娟 申请人:河海大学