一种测量早龄期拉伸徐变的装置的制作方法

本实用新型属于混凝土试验装置领域，具体涉及一种测量早龄期拉伸徐变的装置。

背景技术：

徐变是混凝土的固有力学性质，是混凝土在荷载作用下，随时间增长而增加的变形。拉伸徐变是影响混凝土拉应力、预测早期开裂、混凝土梁挠度的重要因素，而早龄期拉伸徐变性能是是决定混凝土早期开裂的关键问题之一。因此，对早龄期拉伸徐变的测量具有重要意义。目前关于混凝土拉伸徐变的试验数据及研究较少，主要是由于混凝土的拉伸徐变比较难以测量，特别是对于物理和化学性能变化都较快的早龄期混凝土拉伸徐变，尚未研究出能够普遍运用的测量装置。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种测量早龄期拉伸徐变的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种测量早龄期拉伸徐变的装置，其特征在于，包括：约束模板、混凝土试件、保温模板、骨头状模具、加载设备、温度传感器、位移计；所述约束模板为水平布置的中空结构，其包括内层和外层，所述内层中形成浇筑混凝土试件的空间，内层和外层之间形成保温模板；所述混凝土试件呈骨头状，其水平布置在内层中，混凝土试件的两端伸出约束模板并固定在骨头状模具中，其中一端的骨头状模具与加载设备的固定端相连，另一端的骨头状模具与加载设备的自由端相连，所述加载设备通过自由端拉伸施力；所述保温模板由均匀缠绕内层的循环水管组成，所述循环水管的两端分别为进水口和出水口，循环水管通过循环液体对混凝土试件进行温度控制；所述温度传感器穿过约束模板插入混凝土试件中，用于实时监测混凝土试件内部的温度；所述位移计数量为两个，分别安装在约束模板的上下相对两侧，用于测量混凝土试件的水平位移。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，还包括荷敏传感器、控制器、计算机和变送放大器；所述荷敏传感器安装在加载设备的施力端，用于测量混凝土试件的应力；所述计算机、控制器和加载设备依次相连，计算机发送指令给控制器并通过变送放大器接收荷敏传感器的测量数据，控制器控制加载设备的运行。

进一步地，所述位移计包括水平位移传感器、拉杆和一对锚具；所述锚具穿过约束模板并垂直固定在混凝土试件上，两个锚具水平间隔布置；所述水平位移传感器安装在其中一个锚具上，所述拉杆水平布置，拉杆的一端与水平位移传感器相连，拉杆的另一端固定在另一个锚具上。

进一步地，所述约束模板为水平钢框架。

进一步地，所述混凝土试件中部横截面尺寸为150mm×150mm，两端最大横截面尺寸为150mm×280mm，中部直线段的长度为1140mm。

进一步地，所述加载设备采用步进电机或试验机。

进一步地，所述循环水管中通入乙二醇与水1：1比例混合的循环液体。

进一步地，所述位移计采用碳棒型位移传感器，一对锚具之间的水平间距为750mm。

本实用新型的有益效果是：水平布置混凝土试件，有效减少自重对混凝土试件不同位置处应力的影响；通过循环液体对约束试件进行均匀的温度控制，并结合温度传感器的实时监测，能够达到恒温养护或者绝热温升等养护模式的要求；可以在不同的硬化条件下对混凝土试件进行拉伸或者压缩，适用于早龄期拉伸徐变的精确测量。

附图说明

图1是本实用新型的机电连接示意图。

图2是本实用新型的整体侧面剖视图。

图3是本实用新型保温模板的局部示意图。

附图标记如下：约束模板1、内层1-1、外层1-2、混凝土试件2、保温模板3、循环水管3-1、进水口3-2、出水口3-3、骨头状模具4、加载设备5、温度传感器6、位移计7、水平位移传感器7-1、拉杆7-2、锚具7-3、荷敏传感器8、控制器9、计算机10、变送放大器11。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

如图1、图2所示的测量早龄期拉伸徐变的装置，主要包括：约束模板1、混凝土试件2、保温模板3、骨头状模具4、加载设备5、温度传感器6、位移计7、荷敏传感器8、控制器9、计算机10和变送放大器11。

约束模板1是一个水平钢框架，可以在不同的硬化条件下对混凝土试件2进行拉伸或者压缩。约束模板1为中空结构，包括内层1-1和外层1-2，内层1-1中形成浇筑混凝土试件2的空间，内层1-1和外层1-2之间形成保温模板3。混凝土试件2呈骨头状，其水平布置在内层1-1中，混凝土试件2的两端伸出约束模板1并固定在骨头状模具4中，其中一端的骨头状模具4与加载设备5的固定端相连，另一端的骨头状模具4与加载设备5的自由端相连，加载设备5通过自由端拉伸施力，可采用步进电机或试验机等。

保温模板3由均匀缠绕内层1-1的循环水管3-1组成，如图3所示，循环水管3-1的两端分别为进水口3-2和出水口3-3，循环水管3-1通过循环液体对混凝土试件2进行温度控制。其中，约束模板1在制作时，外层1-2上需预留与进水口3-2和出水口3-3相对应的进出水孔洞。温度传感器6穿过约束模板1插入混凝土试件2中，用于实时监测混凝土试件2内部的温度。

位移计7数量为两个，分别安装在约束模板1的上下相对两侧，用于测量混凝土试件2的水平位移。位移计7包括水平位移传感器7-1、拉杆7-2和一对锚具7-3。锚具7-3穿过约束模板1并垂直固定在混凝土试件2上，两个锚具7-3水平间隔布置。约束模板1的内外层上均开设有与锚具7-3相对应的安装孔，避免约束模板1对位移计7的测量产生影响。水平位移传感器7-1安装在其中一个锚具7-3上，拉杆7-2水平布置，拉杆7-2的一端与水平位移传感器7-1相连，拉杆7-2的另一端固定在另一个锚具7-3上。

荷敏传感器8安装在加载设备5的施力端，用于测量混凝土试件2的应力。计算机10、控制器9和加载设备5依次相连，计算机10发送指令给控制器9并通过变送放大器11接收荷敏传感器8的测量数据，控制器9控制加载设备5的运行，整个装置形成一个由电脑控制的闭环回路。

采用该装置进行试验时，把混凝土试件2的一端固定在钢框架上，另一端连接在一个万向节上面，万向节又和步进电机相连（或者直接连试验机），并且安装荷敏传感器8和位移计7，用于实时测量混凝土试件2的应力和变形。在混凝土浇筑进试模后，立即将温度传感器6插入混凝土试件2中心，这样可以实时监测混凝土内部的温度。约束模板1由钢制作而成，模板中空，围绕中空部分均匀布置有循环水管3-1，通过循环液体（乙二醇与水1：1比例混合）对混凝土试件2进行温度控制，从而达到恒温养护或者绝热温升等养护模式的要求。

混凝土试件2呈骨头状，中部横截面尺寸为150mm×150mm，两端最大横截面尺寸为150mm×280mm，这样可以保证试件中间部分应力处于均匀分布的状态。试件中部直线段的长度为1140mm。位移计7采用碳棒型位移传感器，实时测量混凝土试件2的位移，每隔0.125ms，当混凝土试件2发生收缩或者膨胀，碳棒型位移传感器会检测试件位移，并且步进电机自动开始运动将试件拉回至原位置，从而使试件的长度保持恒定，因此可以认为试件处于完全约束的状态。荷敏传感器8会记录下运动引起的荷载。测量在浇筑后立即进行，每半分钟采集一次数据。

试验开始前，要预先安装位移计7，位移计7由锚具7-3与碳棒型传感器组成，锚具7-3的间距为750mm，由外至内从钢模板内穿入并固定，将塑料薄膜纸均匀的覆盖在约束模板1的四周及底部，从而减少保温模板3与混凝土试件2之间的摩擦阻力，避免其对混凝土约束收缩带来的不利影响。试验过程中，将预先搅拌好的混凝土直接浇筑进约束模板1中，浇筑的同时进行混凝土的振捣，保证混凝土的密实性，浇筑振捣完成后立即用薄膜纸将混凝土密封，避免水分的蒸发，随后盖上模板，插入温度传感器6实时记录混凝土试件2内部的温度。将位移计7调零后固定，打开试验机软件，选择试验模式。试验开始后，无需人工操作，试验机将会自动记录数据，直至试件断裂，试验停止。

需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。