一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法制造方法及图纸

一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法。目前混凝土受冻程度检测受构件尺寸影响、难度大、效率低、准确度差而导致土木工程建设质量控制难以保证。本发明专利技术中定位架内竖直并列设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板均为柔性部和硬质部交替形成的板体，多个测量探头从上至下依次设置在第一固定板和第二固定板之间，每个测量探头分别与第一固定板的硬质部和第二固定板的硬质部相连接，每个测量探头包括套管、底片和位移传感器，套管内设置有底片，底片上设置有位移传感器。

A detection device and method of concrete freezing degree

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法
本专利技术属土木工程
，具体涉及一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法。
技术介绍
当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工，因为水泥的水化速度在一定湿度条件下主要取决于温度，温度愈高，强度增长也愈快，反之则慢。当保温措施不当或突遇寒流，冬期施工中混凝土的受冻破坏的风险大大提高了，而当环境温度降低到0℃以下时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相水变为固相冰。初期形成的冰晶生长在大的毛细孔内，随着温度持续下降，当混凝土中的大部分水完全变成冰，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9％，同时产生约200MPa的冰胀应力，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的受冻破坏，如粗大孔隙、冻胀和早期开裂的发生，即使再回到正温养护混凝土的微结构和力学性能也不能得到完全恢复，显著地降低混凝土的使用功能和服役寿命。目前，混凝土的早期受冻可以通过外观观察，如有冰纹和较多冰渣，可以初步推断受冻了；再者通过回弹仪，受冻的混凝土强度较低，回弹值低且弹跳声音较为沉闷，反之强度高、弹跳声音清脆；最后，还可以对混凝土取芯，进行抗压强度测试。前两种方法虽简便易行，但是仅能对混凝土表层的受冻情况做初步判定，而对于取芯的方法，混凝土取芯的长度取决于设备参数，取芯后还需截取规定长度的混凝土试样，进行后续的试验，在冬期施工现场需要取芯机、压力试验机、切磨试件设备配合才能完成，加工程序复杂、耗时长，效率低、准确度差，不能进行各种混凝土构件尺寸的受冻损伤程度的评价，因此，急需在冬期施工快速实时评定混凝土受冻程度的监测装置和方法，更好地保证寒冷地区混凝土工程的建设质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混凝土受冻过程监测装置及其方法，以解决目前混凝土受冻程度检测受构件尺寸影响、难度大、效率低、准确度差而导致土木工程建设质量控制难以保证的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种混凝土受冻程度检测装置，包括定位架、第一固定板、第二固定板和多个测量探头，定位架内竖直并列设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板均为柔性部和硬质部交替形成的板体，第一固定板和第二固定板均通过柔性部与定位架相连接，多个测量探头从上至下依次设置在第一固定板和第二固定板之间，每个测量探头分别与第一固定板的硬质部和第二固定板的硬质部相连接，每个测量探头包括套管、底片和位移传感器，套管内设置有底片，底片上设置有位移传感器。作为优选方案：第一固定板的结构与第二固定板的结构相同，第一固定板包括多个硬质板和多个柔性板，多个硬质板和多个柔性板交替设置制为一体，每个硬质板沿其厚度方向加工有孔。作为优选方案：底片的两端分别通过两个连接丝绳与第一固定板和第二固定板相连接，底片的一端通过一个所述连接丝绳与第一固定板中硬质板的孔相连接，底片的另一端通过另一个所述连接丝绳与第二固定板中硬质板的孔相连接。作为优选方案：每个孔的外端对应设置有夹紧装置，夹紧装置与连接丝绳的端部相配合设置。作为优选方案：位移传感器为应变片，位移传感器配合设置有应变采集仪。作为优选方案：连接丝绳为钢丝。一种利用混凝土受冻程度检测装置实现的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：在待浇注混凝土的施工区域内选择一个位置作为测试位置，在测试位置处安装定位架，在定位架的两端分别竖直设置第一固定板和第二固定板，在第一固定板和第二固定板之间布置多个测量探头，利用连接丝绳和夹紧装置相配合实现对多个测量探头的夹紧处理；在混凝土的施工区域内装入混凝土，插捣密实，记录位移传感器的初始读数D0；随着养护龄期的延长和环境温度的降低，选择检测时间点并记录各个龄期下不同埋置深度位移传感器的读数D，减去位移传感器的初始读数D0，ΔD＝D-D0即为混凝土的受冻变形，通过计算混凝土受冻变形随龄期变化即可获知混凝土的冻结速度和冻结深度。作为优选方案：选择检测时间点为早龄期的7天之内。作为优选方案：混凝土的冻结速度为C＝ΔD/Δt，ΔD为Δt时间间隔内混凝土的冻胀变形，在测试位置中的混凝土浇筑后t＝0h、8h、12h、24h、32h、40h、48h、…168h时的冻胀变形分别为ΔD8h、ΔD12h、…ΔD168，自浇筑时刻起至8h、12h、24h、32h、40h、48h、…168h内混凝土的冻结速度为C8h＝ΔD8h/8；C12h＝ΔD12h/12；C48h＝ΔD48h/48；C168h＝ΔD168h/168；针对工程中由表及里的不同浇筑位置，未受冻的混凝土表现收缩特征，其变形值通常为负值，随着环境温度的降低，冻胀变形由表及里不断增加，变形值发生突变，变为正值时，即发生大的冻胀变形，该位置即为混凝土的冻结深度，将混凝土冻胀变形随时间变化的曲线进行微分获得微分曲线，即得到冻胀变形变化率随时间的变化规律，由此获知混凝土最大冻胀变形变化率所发生的时间。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：1、本专利技术中的检测装置通过定位架、第一固定板、第二固定板和多个测量探头之间相互配合实现混凝土受冻程度、冻结速率以及冻结深度的检测，获取方式简单直接，有利于冬期施工混凝土早期受冻程度做出全面评价。2、本专利技术中的检测装置的结构设计简单，扣除应变采集仪这一共用仪器外，其制作成本能够控制在300元范围内。3、本专利技术中的检测方法能够对混凝土的冻结速度和冻结深度作出定量评价，评价结果通过试验验证稳定且可靠。4、本专利技术中的检测方法具有效率高、操作步骤简单、操作难度低、省时省力的特点。5、本专利技术适用的环境多种不受限，不仅能够适用于实验室检测使用，还适用于施工现场检测。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是第一固定板的主视结构示意图；图3是测量探头的主视结构示意图；图4是底片和位置传感器之间连接关系的侧视结构示意图；图5是夹紧装置的立体结构示意图；图6是混凝土中不同深度位置随时间变化的受冻变形的线形图；图7是混凝土中不同深度位置随时间变化的受冻变形速率的线形图；图8为本专利技术带有防护隔离细管时的立体结构示意图。图中，1-定位架；1-1-横杆；1-2-立柱；2-第一固定板；2-1-硬质板；2-2-柔性板；3-第二固定板；4-测量探头；4-1-套管；4-2-底片；4-3-位移传感器；5-孔；6-连接丝绳；7-夹紧装置；7-1-卡盘；7-2-绕丝盘；7-3-第二通孔；7-4-绕线槽；7-5-豁口；7-6-绕线柱；8-防护隔离细管。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在此，还需要说明的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：包括定位架(1)、第一固定板(2)、第二固定板(3)和多个测量探头(4)，定位架(1)内竖直并列设置有第一固定板(2)和第二固定板(3)，第一固定板(2)和第二固定板(3)均为柔性部和硬质部交替形成的板体，第一固定板(2)和第二固定板(3)均通过柔性部与定位架(1)相连接，多个测量探头(4)从上至下依次设置在第一固定板(2)和第二固定板(3)之间，每个测量探头(4)分别与第一固定板(2)的硬质部和第二固定板(3)的硬质部相连接，每个测量探头(4)包括套管(4-1)、底片(4-2)和位移传感器(4-3)，套管(4-1)内设置有底片(4-2)，底片(4-2)上设置有位移传感器(4-3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：包括定位架(1)、第一固定板(2)、第二固定板(3)和多个测量探头(4)，定位架(1)内竖直并列设置有第一固定板(2)和第二固定板(3)，第一固定板(2)和第二固定板(3)均为柔性部和硬质部交替形成的板体，第一固定板(2)和第二固定板(3)均通过柔性部与定位架(1)相连接，多个测量探头(4)从上至下依次设置在第一固定板(2)和第二固定板(3)之间，每个测量探头(4)分别与第一固定板(2)的硬质部和第二固定板(3)的硬质部相连接，每个测量探头(4)包括套管(4-1)、底片(4-2)和位移传感器(4-3)，套管(4-1)内设置有底片(4-2)，底片(4-2)上设置有位移传感器(4-3)。


2.根据权利要求1所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：第一固定板(2)的结构与第二固定板(3)的结构相同，第一固定板(2)包括多个硬质板(2-1)和多个柔性板(2-2)，多个硬质板(2-1)和多个柔性板(2-2)交替设置制为一体，每个硬质板(2-1)沿其厚度方向加工有孔(5)。


3.根据权利要求2所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：底片(4-2)的两端分别通过两个连接丝绳(6)与第一固定板(2)和第二固定板(3)相连接，底片(4-2)的一端通过一个所述连接丝绳(6)与第一固定板(2)中硬质板(2-1)的孔(5)相连接，底片(4-2)的另一端通过另一个所述连接丝绳(6)与第二固定板(3)中硬质板(2-1)的孔(5)相连接。


4.根据权利要求2或3所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：每个孔(5)的外端对应设置有夹紧装置(7)，夹紧装置(7)与连接丝绳(6)的端部相配合设置。


5.根据权利要求1所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征在于：位移传感器(4-3)为应变片，位移传感器(4-3)配合设置有应变采集仪。


6.根据权利要求3所述的一种混凝土受冻程度检测装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨英姿，陈智韬，刘琪，高金麟，刘天安，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23