一种约束收缩测试装置

1.本实用新型涉及超高性能混凝土收缩性能测试技术领域，具体涉及一种约束收缩测试装置。


背景技术：

2.超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，uhpc)是一种由水泥、矿物掺合料、细骨料及高强度纤维等组成的纤维增强水泥基复合材料，具有超高强度、超高韧性及超高耐久性，其研究已成为土木工程领域的热点，并逐步在高层建筑、大跨桥梁、既有结构加固等工程领域推广应用。
3.由于uhpc的水胶比较低(通常为0.14～0.20)，具有胶凝材料用量、活性矿物掺合料掺量高、粗骨料掺量低等特点，在凝结硬化及硬化后服役过程中将产生较大的自收缩，存在较高的早期开裂风险。此外，在加固工程中，uhpc受既有结构面层及加固厚度的约束作用，内部可能会产生较高的应力，进一步引起混凝土开裂，对结构安全及耐久性造成不利影响。因此，基于加固面层及加固厚度对uhpc进行约束收缩性能测试具有重要的工程意义。
4.国内现行规范t/cecs10107-2020《超高性能混凝土(uhpc)技术要求》和gb50082-2019《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中混凝土收缩试验为无约束的自由收缩性能测试，这往往与实际工程应用中混凝土受到不同程度约束作用的情况不符。对于实际工程中uhpc在不同程度约束状态下的收缩问题，采用现行规范中自由收缩测试方法得到结论缺乏真实性。因此，急需一种对约束收缩测试装置，提高混凝土在约束条件下收缩测量变形的准确度与精度。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种精度高的约束收缩测试装置。
6.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
7.提供一种约束收缩测试装置，其包括钢模具，钢模具的上端设置有两条平行的凸棱，两条凸棱之间设置有呈条形的凹槽，凸棱上设置有第一固定机构和第二固定机构，第一固定机构上可拆卸的设置有反射靶，第二固定机构上设置有用于与反射靶配合探测超高性能混凝土变形的传感探头，传感探头与后端的控制器电性连接。
8.进一步地，第一固定机构和第二固定机构上均设置有两块平行且向下凸出的固定耳板，所述固定耳板卡合在两条凸棱的外侧面，所述第一固定机构上设置有用于限位固定反射靶的方形孔，所述方形孔竖直的贯穿第一固定机构。
9.进一步地，固定耳板和方形孔的侧壁上均设置有若干螺栓孔，所述螺栓孔内设置有固定螺栓。
10.进一步地，固定螺栓上固定设置有呈圆柱形的旋转头，旋转头的侧壁为凹凸面。
11.进一步地，反射靶呈板状结构，反射靶贯穿方形孔并延伸至凹槽内，传感探头的前端垂直指向反射靶。
12.进一步地，反射靶分别设置在凹槽的两端，所述传感探头设置在反射靶的外侧。
13.本实用新型的有益效果为：
14.1.将制作好的试件放置于本方案的钢模具的凹槽中，并在其上表面浇筑超高性能混凝土(uhpc)，将两块反射靶通过第一固定机构固定在凹槽的指定位置中，在uhpc达到初凝时间后，拆除第一固定机构，使反射靶固定在uhpc上，在反射靶的外侧安装第二固定机构，并调整传感探头与反射靶至合适距离，将两块反射靶的距离作为基准长度，并由控制器自动采集混凝土的收缩变形值；本方案的测试装置可方便、准确地测试既有结构面层及加固厚度影响下，uhpc的收缩变形，对于评价uhpc加固既有结构的收缩开裂具有重要的工程意义。
15.2.通过两块固定耳板的内侧面分别与两条凸棱的外侧面相卡合，使第一固定机构和第二固定机构限位固定的设置在两条凸棱上，同时通过旋转固定螺栓使其端部与凸棱的外侧面相抵接，拧紧固定螺栓，使两块固定耳板上的固定螺栓形成一个带有一定压力的夹持结构，从而使第一固定机构和第二固定机构固定设置在两条凸棱上。
16.3.反射靶固定穿设在方形孔内，拧紧固定螺栓，使固定螺栓的端部与反射靶的侧面相抵接，并且固定螺栓对反射靶施加有一定的压力，使反射靶与方形孔内壁的摩擦力增大，从而使反射靶固定设置在方形孔内，同时当需要拆除第一固定机构时，只需要拧松方形孔侧壁和固定耳板上的固定螺栓，即可实现拆除，达到拆装便捷的目的。
17.4.带有凹凸面的旋转头便于使用人员转动固定螺栓。
18.5.反射靶贯穿方形孔并延伸至凹槽内，在uhpc达到初凝时间的同时，反射靶也固定在uhpc上；传感探头的前端垂直指向反射靶，便于传感探头探测反射靶的形变。
19.6.凹槽的两端均设置有反射靶，便于反射靶准确反映混凝土的收缩变形值。
附图说明
20.图1为本方案的侧面剖视图。
21.图2为第一固定机构与钢模具的截面视图。
22.图3为第二固定机构与钢模具的截面视图。
23.图4为具体实施时的侧面剖视图。
24.其中，1、钢模具，2、凸棱，3、凹槽，4、第一固定机构，5、第二固定机构，6、反射靶，7、传感探头，8、固定耳板，9、方形孔，10、固定螺栓，11、旋转头。
具体实施方式
25.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
26.如图1所示，本方案的约束收缩测试装置包括呈条状结构的钢模具1，钢模具1的上端设置有两条平行的凸棱2，两条凸棱2之间设置有呈条形的凹槽3，凸棱2上设置有第一固定机构4和第二固定机构5，第一固定机构4上可拆卸的设置有反射靶6，第二固定机构5上设置有用于与反射靶6配合探测超高性能混凝土变形的传感探头7，传感探头7与后端的控制
器电性连接。
27.具体地，如图2和图3所示，第一固定机构4和第二固定机构5上均设置有两块平行且向下凸出的固定耳板8，两块固定耳板8的内侧面分别与两条凸棱2的外侧面相卡合，第一固定机构4上设置有用于限位固定反射靶6的方形孔9，方形孔9竖直的贯穿第一固定机构4，固定耳板8和方形孔9的侧壁上均设置有若干螺栓孔，螺栓孔内设置有固定螺栓10。通过旋转固定螺栓10使其端部与凸棱2的外侧面相抵接，拧紧固定螺栓10，使两块固定耳板8上的固定螺栓10形成一个带有一定压力的夹持结构，从而使第一固定机构4和第二固定机构5固定设置在两条凸棱2上；反射靶6固定穿设在方形孔9内，拧紧固定螺栓10，使固定螺栓10的端部与反射靶6的侧面相抵接，并且固定螺栓10对反射靶6施加有一定的压力，使反射靶6与方形孔9内壁的摩擦力增大，从而使反射靶6固定设置在方形孔9内，同时当需要拆除第一固定机构4时，只需要拧松方形孔9侧壁和固定耳板8上的固定螺栓10，即可实现拆除，达到拆装便捷的目的。
28.固定螺栓10的前端固定设置有呈圆柱形的旋转头11，旋转头11的侧壁为凹凸面，便于使用人员转动固定螺栓10。
29.反射靶6呈板状结构，并通过方形孔9延伸至凹槽3内，在uhpc达到初凝时间的同时，反射靶6也固定在uhpc上；传感探头7的前端垂直指向反射靶6，便于传感探头7探测反射靶6的形变。
30.反射靶6分别设置在凹槽3的两端，所述传感探头7设置在反射靶6的外侧，便于反射靶6准确反映混凝土的收缩变形值。
31.综上所述，如图1和图4所示，本方案在具体实施时，首先将制作好的试件放置于钢模具1的凹槽3中，并在其上表面浇筑超高性能混凝土(uhpc)，在uhpc的表面覆盖保鲜膜，将两块反射靶6通过第一固定机构4固定在凹槽3的指定位置中，并将测试装置置于温度为(20
±
2)℃，相对湿度为(60
±
5)％的环境中养护，在uhpc达到初凝时间后，拆除第一固定机构4，使反射靶6固定在uhpc上，在反射靶6的外侧安装第二固定机构5，并调整传感探头7与反射靶6至合适距离，将两块反射靶6的距离作为基准长度，并由控制器自动采集混凝土的收缩变形值；本发方案的测试装置可方便、准确地测试既有结构面层及加固厚度影响下，uhpc的收缩变形，对于评价uhpc加固既有结构的收缩开裂具有重要的工程意义。