一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置

1.本实用新型涉及一种混凝土抗裂性能测试技术，尤其涉及一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置。


背景技术：

2.我国国民经济的高速增长，带动了建筑业的快速、持续的发展。由于高层建筑、大跨桥梁和大型基础设施建设，大体积混凝土被广泛应用，且大体积混凝土的强度等级越来越高，其内部绝热温升也越来越大。实际工程中已观测到大体积混凝土内部最高温度可达75℃以上，造成的开裂风险日益增大。因此，大体积混凝土结构的温度裂缝始终是建筑工程技术人员面临的技术难题。一般大体积混凝土在浇筑后2-3天，其内部水化热积聚使温度达到峰值，混凝土外表面与空气接触，温度较低，内外温差产生温度梯度应力，当温度应力超过混凝土基体抗拉强度时就会产生温度裂缝。
3.传统的混凝土开裂性能测试方法，开裂分布混乱，难以总结出温差大小和裂缝大小的关系，无法研究大体积混凝土在内外温度梯度应力作用下的开裂性能。


技术实现要素：

4.该实用新型主要是模拟实际工程中大体积混凝土浇筑后，浇筑体中心温度的变化，并采用无线移动端便捷精准观测和调控温度，依据设定控温程序和实际工程大体积混凝土内部温度变化规律，控制浇筑体内部温度随时间的变化，制造浇筑体由于内热外冷产生的温度梯度，诱导混凝土产生温度裂缝，从而评价大体积混凝土抵抗温度梯度应力开裂的能力。总结出大体积混凝土温度梯度应力开裂规律和特征，并设置圆柱体外模作为对比实验，通过改变所浇筑混凝土的形状，探索大体积混凝土形状对温度裂缝产生的影响。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置，包括保温绝热底座，所述保温绝热底座的顶部固定有内模，所述保温绝热底座的顶部固定有可拆卸外模，所述内模位于可拆卸外模的内部，所述内模中间设置有可控温加热源，所述内模的外壁和可拆卸外模的内壁之间构成浇筑空间，所述可拆卸外模的外侧设置有锁环，所述可拆卸外模的外表面固定有锁扣，所述可拆卸外模通过锁环和锁扣固定，所述浇筑空间底部安装有多个温度传感器，通过设置温度传感器，可以方便实时监控温度。
6.优选的，所述温度传感器带有蓝牙模块，可将温度数值传输到移动终端，所述温度传感器的外侧连接有usb数据线，用于给温度传感器持续供电，所述保温绝热底座的一侧开设有开口，方便温度传感器与电源连接。
7.优选的，多个所述温度传感器均匀有规律地分布在保温绝热底座上，所述可拆卸外模的顶部设置有保温绝热盖板，通过设置保温绝热盖板使得可以进行保温。
8.优选的，所述保温绝热底座与保温绝热盖板之间连接有多个长螺丝杆，将保温绝热底座和保温绝热盖板通过四个相同的长螺丝杆连接，保证固化过程中保温绝热盖板与浇
筑体的紧密贴合，防止热量散失。
9.优选的，所述保温绝热底座的顶部设置有圆柱体外模，所述浇筑空间的内部设置有智能温控装置，通过智能温控装置，便于对温度进行调控。
10.优选的，所述可拆卸外模位于圆柱体外模的内部，所述圆柱体外模的顶部位于保温绝热盖板的底部，通过设置圆柱体外模方便与外模进行更换。
11.优选的，所述内模内加入有控制混凝土浇筑体内部温度的控温介质，所述控温介质为水或油，通过所加入的控温介质，实现对混凝土浇筑体内部温度的控制。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
13.1、本实用新型中，试验时，先在可拆卸外模内壁上喷涂脱模剂，接下来将内模放在底座的凹槽中，确保内模与保温绝热底座完全接触，中间形成的可控温加热源底部不会发生渗漏，接下来将温度传感器连接到usb数据线上并固定在保温绝热底座上，把需要测试的混凝土浇筑到浇筑空间中，用尺子将表面磨平，使其表面平整并且没有突起、凹陷，在内模中加入控温介质，盖上保温绝热盖板，用多个长螺丝杆将保温绝热底座和保温绝热盖板连接，使保温绝热底座和保温绝热盖板与浇筑体紧密连接，之后启动可控温加热源，同时启动无线智能温控系统来控制控温介质温度的变化。
14.2、本实用新型中，打开锁扣，拆去可拆卸外模，使可拆卸外模与空气全面接触，保温绝热盖板和底板仍通过长螺丝杆固定，观察并记录0-27天时间内混凝土的开裂位置和开裂大小，以此结果大概评价出该大体积混凝土是否满足工程需要，总结温度梯度与温度裂缝的关系，总结出大体积混凝土温度梯度应力开裂规律和特征，接下来把长方体外模换成圆柱体外模，通过改变所浇筑混凝土的形状，探索大体积混凝土形状对温度裂缝产生的影响。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置的长方体无盖结构三维图；
16.图2为本实用新型的一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置的长方体加盖结构三维图；
17.图3为本实用新型的一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置的圆柱体加盖结构三维图；
18.图4为本实用新型的一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置的长方体结构俯视图；
19.图5为本实用新型的一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置的浇筑时的三维图。
20.图例说明：
21.1、保温绝热底座；2、可控温加热源；3、内模；4、可拆卸外模；5、温度传感器；6、浇筑空间；7、保温绝热盖板；8、开口；9、usb数据线；10、锁环；11、锁扣；12、圆柱体外模；13、智能温控装置；14、长螺丝杆。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
24.请参阅图1-5，本实用新型提供一种模拟大体积混凝土温度梯度应力开裂的实验装置技术方案：包括保温绝热底座1，保温绝热底座1的顶部固定有内模 3，保温绝热底座1的顶部固定有可拆卸外模4，内模3位于可拆卸外模4的内部，内模3中间设置有可控温加热源2，内模3的外壁和可拆卸外模4的内壁之间构成浇筑空间6，可拆卸外模4的外侧设置有锁环10，可拆卸外模4的外表面固定有锁扣11，可拆卸外模4通过锁环10和锁扣11固定，浇筑空间6底部安装有多个温度传感器5，通过设置温度传感器5，可以方便实时监控温度。
25.进一步的，所述温度传感器5带有蓝牙模块，可将温度数值传输到移动终端，温度传感器5的外侧连接有usb数据线9，用于给温度传感器5持续供电，保温绝热底座1的一侧开设有开口8，方便温度传感器与电源连接。
26.进一步的，多个温度传感器5均匀有规律地分布在保温绝热底座1上，可拆卸外模4的顶部设置有保温绝热盖板7，通过设置保温绝热盖板7使得可以进行保温。
27.进一步的，保温绝热底座1与保温绝热盖板7之间连接有多个长螺丝杆14，将保温绝热底座1和保温绝热盖板7通过四个相同的长螺丝杆14连接，保证固化过程中保温绝热盖板7与浇筑体的紧密贴合，防止热量散失。
28.进一步的，保温绝热底座1的顶部设置有圆柱体外模12，浇筑空间6的内部设置有智能温控装置13，通过智能温控装置13，便于对温度进行调控。
29.进一步的，可拆卸外模4位于圆柱体外模12的内部，圆柱体外模12的顶部位于保温绝热盖板7的底部，通过设置圆柱体外模12方便与可拆卸外模4进行更换。
30.进一步的，内模3内加入有控制混凝土浇筑体内部温度的控温介质，控温介质为水或油，通过所加入的控制介质，能够实现对于混凝土浇筑体内部温度的控制。
31.工作原理：试验时，先在可拆卸外模4内壁上喷涂脱模剂，接下来将内模3 放在底座的凹槽中，确保内模3与保温绝热底座1完全接触，中间形成的可控温加热源2底部不会发生渗漏，接下来将温度传感器5连接到usb数据线9上并固定在保温绝热底座1上，把事先定好掺量的混凝土浇筑到浇筑空间6中，用尺子将表面磨平，使其表面足够光滑并且没有突起、凹陷，规定时间后，在可控温加热源2中加入控温介质，启动无线智能温控装置13来控制介质温度的变化规律，盖上保温绝热盖板7，用四个长螺丝杆14将保温绝热底座1和保温绝热盖板 7连接，使保温绝热底座1和保温绝热盖板7与浇筑体紧密连接，24小时固化后打开锁扣11，拿去可拆卸外模4，使可拆卸外模4与空气全面接触，在此期间利用长螺丝杆14固定底板和盖板，防止热量的散失，观察并记录一段时间内混凝土浇筑体外表面的开裂位置、裂缝长度和宽度，以此评价大体积混凝土抵抗温度应力开裂的能力。
32.把长方体可拆卸外模4换成圆柱体外模12，通过改变所浇筑混凝土的形状，探索大体积混凝土形状对温度裂缝产生的影响。
33.以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。