一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置与方法

摘要

本发明的一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置与方法，包括加载架，所述加载架包括立柱一和立柱二，立柱一上端铰接有杠杆，所述杠杆包括前臂和后臂，前臂的长度小于后臂的长度，所述立柱一侧壁上铰接有Z形传动装置，所述Z形传动装置一端通过拉杆一与前臂端部连接，另一端通过拉杆一连接有球铰，立柱二侧壁位于滑轮的同一高度通过拉杆二设置有球铰；拉杆一上设置有应力传感器；立柱一和立柱二之间设置有用于放置混凝土试件的横梁。本发明利用杠杆原理，使用简单的装置即可进行混凝土试件恒定轴向受拉试验并且利用温湿度装置测量混凝土试件在恒定拉力状态下的温湿度变化。

说明书

技术领域

本发明属于混凝土温湿度测量领域，尤其涉及一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置与方法。

背景技术

混凝土在浇筑早期由于水泥水化会引起温湿度剧烈的变化，混凝土在早期会经历较大的温度变形和收缩变形，而早期混凝土抗拉强度较低，一旦变形在内外约束下产生的拉应力超过抗拉强度，混凝土就会开裂，影响混凝土结构的耐久性等服役性能。因此，混凝土内部的温湿度变化是预测早期开裂的重要指标。国内外对混凝土温湿度进行了大量的试验研究，但是这些试验是针对自由状态下的混凝土开展的研究。已有技术（一种恒定轴压荷载作用下测量混凝土试件温湿度的方法，专利号：ZL201711053941.1）实现了对压应力状态下的混凝土温湿度的测量，但是，造成混凝土开裂的最主要原因是拉应力而不是压应力。因此，研究拉应力状态下混凝土内部温湿度变化，可以为更加精准预测混凝土早期开裂提供重要依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足，提供了一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置与方法，本发明利用杠杆原理，使用本专利提供的简单温湿度测量装置即可测量拉应力状态下混凝土试件的温湿度变化。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置，包括加载架，所述加载架包括立柱一和立柱二，立柱一上端铰接有杠杆，所述杠杆包括前臂和后臂，前臂的长度小于后臂的长度，所述立柱一侧壁上铰接有Z形传动装置，所述Z形传动装置一端通过拉杆一与前臂端部连接，另一端通过拉杆一连接有球铰，立柱二侧壁位于滑轮的同一高度通过拉杆二设置有球铰；拉杆一上设置有应力传感器；立柱一和立柱二之间设置有用于放置混凝土试件的横梁；后臂位于立柱二正上方，其端部连接有挂重杆，挂重杆下安置若干配重砝码；还包括有若干温湿度探头以及与温湿度探头连接的温湿度数据采集器。

进一步的，所述杠杆上滑动设置有调节砝码。

进一步的，立柱一和立柱二的底部设置有底座。

进一步的，立柱二上端设置有用于对杠杆进行限位的保险轮架。

进一步的，所述横梁上设置有聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板和横梁之间、聚四氟乙烯板和混凝土试件之间均涂上油液。

一种测量装置测量恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度的方法，包括以下步骤：

步骤一，制作混凝土试件并沿着加拉方向在混凝土试件的两端埋入预埋件；

步骤二，将混凝土试件按照加拉方向放置于聚四氟乙烯板上，并且用两个球铰连接混凝土试件两端的预埋件；

步骤三，将温湿度探头埋置在混凝土试件中；

步骤四，将配重砝码放置于挂重杆上进行加载，并通过观测应力传感器，控制配置砝码的重量，调节加载力；

步骤五，加载完成后，拆卸球铰，将混凝土试件放入养护室内进行养护，温湿度监测系统持续监测混凝土的状态。

进一步的，步骤四中，通过滑动调节砝码能够进一步的精准的调节加载力。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

利用杠杆原理，使用简单的装置即可测量拉应力状态下混凝土试件的温湿度变化，除此之外，混凝土试件水平放置可以降低混凝土竖向自重的影响，利用预埋件，避免考虑混凝土式件的形状。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图。

图中，1、配重砝码；2、挂重杆；3、保险轮架；4、杠杆；41、前臂；42、后臂；5、调节砝码；6、拉杆一； 7、应力传感器；8、球铰；9、混凝土试件；10、温湿度探头；11、横梁；12、立柱一；13、立柱二；14、底座；15、温湿度数据采集器；16、Z形传动装置；171、预埋件；18、聚四氟乙烯板；19、挂脚；20、拉杆二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度测量装置，如图1所示，包括加载架，所述加载架包括立柱一12和立柱二13，立柱一12上端铰接有杠杆4，所述杠杆4包括前臂41和后臂42，前臂41的长度远小于后臂42的长度，所述立柱一12侧壁上铰接有Z形传动装置16，所述Z形传动装置16一端通过拉杆一6与前臂41端部连接，另一端通过拉杆一6连接有球铰8，立柱二12侧壁位于滑轮16的同一高度通过拉杆二20也设置有球铰8；立柱一12和立柱二13之间设置有用于放置混凝土试件的横梁11；横梁11上放置的混凝土试件两侧伸出的预埋件171，分别利用球铰8和拉杆一6与立柱一12和立柱二13连接，其中Z形传动装置16和球铰8之间设置有应力传感器7，并且在应力传感器7两侧的拉杆一6下设置有挂脚19；后臂42位于立柱二13正上方，其端部连接有挂重杆2，挂重杆2下安置若干配重砝码；1还包括有若干温湿度探头10以及与温湿度探头10连接的温湿度数据采集器15。所述杠杆4上滑动设置有调节砝码5。立柱一12和立柱二13的底部设置有底座14。立柱二13上端设置有用于对杠杆4进行限位的保险轮架3，所述横梁11上设置有聚四氟乙烯板18，所述聚四氟乙烯板18和横梁11之间、聚四氟乙烯板18和混凝土试件9之间均涂上油液。

一种使用测量装置测量恒定轴向拉力作用下混凝土温湿度的方法，包括以下步骤：

步骤一，制作混凝土试件并沿着加拉方向在混凝土试件的两端埋入预埋件；

步骤二，将混凝土试件按照加拉方向放置于聚四氟乙烯板上，并且用两个球铰连接混凝土试件两端的预埋件；

步骤三，将温湿度探头埋置在混凝土试件中；

步骤四，将配重砝码放置于挂重杆上进行加载，并通过观测应力传感器，控制配置砝码的重量，调节加载力；通过滑动调节砝码能够进一步的精准的调节加载力。

步骤五，加载完成后，拆卸球铰，将混凝土试件放入养护室内进行养护，温湿度监测系统持续监测混凝土的状态。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。