用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，包括设置在所述装置两端的约束端、收缩端和设置在所述收缩端上的铜板电极，所述收缩端与所述约束端中部相连，两个所述收缩端之间设置有活动刀口，所述活动刀口的一端设置有隔断薄片。本发明为一种用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，通过使收缩端的截面减小和对中部刀口的设置，对碳纤维混凝土实施有效的开裂诱导，并且在端部对混凝土试件提供约束，使混凝土试件产生开裂，通过金属薄片和活动刀口的微调节实现了将裂缝的长度、深度、宽度作量化，可定量地分析碳纤维混凝土机场道面裂缝对其融雪化冰电热性能影响。
【专利说明】用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝土电热性能测试装置，尤其涉及一种用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置。
【背景技术】
[0002]哑铃型机场道面混凝土开裂性能测试方法与装置，该方法能够在机场工程现场快速准确的评估混凝土早期开裂的扩展状态与发展趋势，同时能够对比混凝土抗裂性能，通过平均裂缝宽度和初始裂缝时间两个指标，能够简便快速的量化评价混凝土的抗裂性能，为混凝土的抗裂性能提供了快速准确的评价与测试方法。
[0003]如图1所示，应力发生器顶端A、A’点存在应力集中，属最危险点。在应力发生器的诱导以及端部约束下，试件的裂缝为单道裂缝，走向贯穿A-A'，这样就可使裂缝观测和数据测量更为方便快捷。
[0004]该测试方法与装置只能在指定位置诱导产生裂缝，但无法将裂缝的长度、深度、宽度作量化，尚不能定量地分析碳纤维混凝土机场道面裂缝对其融雪化冰电热性能影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0007]用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，包括设置在所述装置两端的约束端、收缩端和设置在所述收缩端上的铜板电极，所述收缩端与所述约束端中部相连，两个所述收缩端之间设置有活动刀口，所述活动刀口的一端设置有隔断薄片。
[0008]通过使收缩端的截面减小和对中部刀口的设置，对碳纤维混凝土实施有效的开裂诱导，并且在端部对混凝土试件提供约束，使混凝土试件产生开裂。
[0009]本发明的有益效果在于:
[0010]本发明为用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，通过使收缩端的截面减小和对中部刀口的设置，对碳纤维混凝土实施有效的开裂诱导，并且在端部对混凝土试件提供约束，使混凝土试件产生开裂，通过金属薄片和活动刀口的微调节实现了将裂缝的长度、深度、宽度作量化，可定量地分析碳纤维混凝土机场道面裂缝对其融雪化冰电热性能影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是约束条件下混凝土试件收缩时的受力分析图；
[0012]图2是本发明进行裂缝深度模拟时的俯视图；
[0013]图3是本发明进行裂缝深度模拟时的侧视图；
[0014]图4是本发明进行裂缝长度模拟时的俯视图；[0015]图5是本发明进行裂缝长度模拟时的侧视图；
[0016]图6是本发明中的所述活动刀口的主视图；
[0017]图7是本发明中的所述活动刀口的测试图；
[0018]图8是本发明中的所述活动刀口的后视图；
[0019]图9是本发明中的所述活动刀口的立体示意图；
[0020]图10是本发明的工作原理示意图；
[0021]图11是本发明的进一步工作原理示意图。
[0022]图中:1_约束端，2-收缩端，3-铜板电极，4-活动刀口，5-隔断薄片。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实例对本发明作进一步说明:
[0024]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0025]如图2至图9所示，本发明为用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，包括设置在装置两端的约束端1、收缩端2和设置在收缩端2上的铜板电极3，收缩端2与约束端I中部相连，两个收缩端2之间设置有活动刀口 4，活动刀口 4的一端设置有隔断薄片5。
[0026]如图10所示，混凝土浇筑后在干燥环境下产生收缩，在收缩作用力下，A点一侧，收缩端2表面上分别对混凝土试件产生反作用力Fl和F2，方向均垂直于表面。
[0027]将A点的受力按照力学三角形进行分解:
[0028]如图11所示，当混凝土材料收缩时，应力发生器顶端A点处的混凝土在收缩产生的作用力下，受到左右两个方向相反的水平力Flx和F2x。及垂直方向的Fly和F2y的作用，故在收缩端2与刀口顶点的A点处存在应力集中，属最危险点。B点一侧收缩端2表面相对平缓，产生的应力集中明显小于A点。混凝土收缩时，受到来自收缩端2和试模端部的约束，当收缩应力大于混凝土抗拉应力时，试件即出现开裂。裂缝由A向B逐渐扩展。
[0029]如图4和图5所示为裂缝长度模拟:
[0030]量取适当的长度，垂直活动刀口 4方向插入金属薄片制造人为的轴向裂缝，释放应力集中，并用隔断薄片5隔挡，并适当减小B点一侧的约束端I宽度，能准确控制沿刀口方向裂缝的长度。
[0031 ] 如图2和图3所示为裂缝深度模拟:
[0032]中部活动刀口 4通过螺栓同侧边板连接，其位置可以上下调整，碳纤维混凝土收缩开裂由试件表面延伸至活动刀口 4上部后应力集中得到释放，活动刀口 4以下的碳纤维混凝土不产生裂缝，从而使得混凝土整体厚度不变，而裂缝的深度变化且可控。
[0033]裂缝宽度模拟:
[0034]试件的开裂宽度，涉及到混凝土本身的不均匀性，环境温度，风速，碳纤维的分散状况等诸多因素的影响。无法做到多组实验试件准确地自然开裂到完全一致的宽度。须人为地进行调整。
[0035]在初始裂缝生成之后，先对裂缝的宽度进行测量。如需调整，可采用横向放置的小型螺旋千斤顶对一侧的约束端I进行缓慢加载，使初始裂缝逐渐加宽，并在此过程中用裂缝宽度测试仪器进行精准测量。当裂缝平均宽度达到设计值时，停止加载。
[0036] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.用于模拟碳纤维混凝土机场道面的裂缝扩展形态的装置，其特征在于:包括设置在所述装置两端的约束端、收缩端和设置在所述收缩端上的铜板电极，所述收缩端与所述约束端中部相连，两个所述收缩端之间设置有活动刀口，所述活动刀口的一端设置有隔断薄片。
【文档编号】G01N25/00GK103954644SQ201410196359
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】刘岩, 丁汀 申请人:中国民航机场建设集团公司