一种水泥混凝土收缩监测试验装置的制作方法

本技术属于混凝土与砂浆试验装置，具体是一种水泥混凝土收缩监测试验装置。

背景技术：

1、混凝土是土木工程上主要的建筑材料，它原材料丰富、价格低、抗压强度高，但抗拉强度低、极限拉伸变形小，在施工和使用的过程中很容易产生裂缝，特别是在浇筑完成的前几天，由于环境温度变化以及自身沉降等导致混凝土体积收缩变形。混凝土的裂缝一旦产生，就会失去抵御有害介质侵袭的第一道防线，加剧钢筋的锈蚀和混凝土的碳化、离子侵蚀、冻融破坏等程度，进而大大削减混凝土结构的寿命，影响结构的正常功能使用，甚至降低承载力致使结构失效。

2、混凝土产生裂缝的原因有很多，收缩也是一个很值得关注的因素，开展混凝土收缩试验对分析开裂机理具有极其重要的意义，便于采取合理恰当的措施以减小或预防混凝土开裂，确保结构安全稳定运行。

3、目前混凝土收缩试验采用的多为非接触的方法，通过在成型模具边上架上高精度传感器来监测混凝土的收缩变形，但因成型模具和测量设备不是一体化，高精度传感器在受到外界因素干扰(例如实验人员从测试仪器边上走动有风、开始测量时无法保证高精度传感器位置放置是否水平等)时，测量的数值误差较大，对分析混凝土收缩变形数据造成干扰。此外，测量混凝土收缩的装置不能适用于砂浆收缩的测量，致使测量装置的单一化。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种水泥混凝土收缩监测试验装置，该试验装置可以用于监测混凝土与砂浆的收缩自收缩与干燥收缩，做到一套模具多种使用功能，使模具使用率达到最优；在测量混凝土与砂浆试块的收缩变形量可以避免因外界因素干扰带来的测量误差。

2、为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种水泥混凝土收缩监测试验装置，所述试验装置包括混凝土成型模具、架设在成型模具上方的测量架和两个标靶，在成型模具的底板上设有装架挡板，所述装架挡板设有两块，对称设置在成型模具两侧面成型挡板的两侧，并在每块装架挡板上设有卡槽；所述测量架为门型框架，且测量架通过其两竖向支撑杆对应插接在两装架挡板上的卡槽内，在测量架的水平杆上设有水平仪和两组位移传感器，所述水平仪设置在测量架水平杆的中部，两组位移传感器分别通过磁铁构件固定在水平杆上；所述两个标靶在成型模具内浇筑混凝土或砂浆后插入成型模具内，且两个标靶均位于两组位移传感器之间，每个位移传感器与其相邻的标靶之间的距离在该位移传感器的量程范围之内。

3、本实用新型较优的技术方案：所述位移传感器为激光高精度位移传感器，每个位移传感器的激光光束打在与其相邻的标靶上。

4、本实用新型较优的技术方案：所述成型模具包括底板、两侧的成型挡板和置于两成型挡板之间的至少两块成型固定板，所述两个装架挡板分别置于两侧的成型挡板外侧，并与对应侧成型挡板的外壁紧贴；在底板的一侧临近边缘的位置固定设有底板端部挡块，其中一侧的装架挡板置于底板端部挡块内侧，另一侧的成型挡板和装架挡板通过固定螺栓固定锁紧。

5、本实用新型较优的技术方案：所述竖向支撑杆为伸缩式支撑杆，包括多节上粗下细的套杆，每节杆的上端开有小孔并带有弹簧卡扣，按下卡扣即可完成伸缩柱的伸长和缩短，且每节套杆都设有刻度值，刻度的起始位置和长度均相同。

6、本实用新型较优的技术方案：所述水平杆为伸缩式金属杆，包括多节套杆，每节杆的底部开有小孔并带有弹簧卡扣，通过卡扣控制水平杆的伸长和缩短，且水平杆的长度与成型模具的长度相匹配，所述位移传感器位于水平杆的侧面，通过磁铁构件吸附在水平杆上，且位移传感器的底边与水平杆的底边相互平行，位移传感器的侧边与水平杆的底边相互垂直。

7、本实用新型较优的技术方案：所述竖向支撑杆插入对应侧装架挡板上的卡槽后，通过螺栓固定锁紧。

8、本实用新型较优的技术方案：所述标靶为硬质、不透光、不易变形及不被水泥混凝土侵蚀的材料制成。

9、本实用新型较优的技术方案：所述装架挡板临近成型挡板的一侧设有与成型挡板相匹配的凹槽，所述成型挡板置于装架挡板的凹槽内；两块成型挡板相对面对应设有至少两组插槽，每块成型固定板插入对应的插槽内，在最后侧成型固定板的后侧设有两个后侧限位挡块，两个后侧限位挡块固定在底板上，且相互平行。

10、本实用新型较优的技术方案：所述固定螺栓包括固定块和锁紧螺栓，所述固定块与底板为一体结构，中部的锁紧螺栓可活动，所述锁紧螺栓的螺纹部分长度不小于固定块厚度。

11、本实用新型的监测部分包括测量架、水平仪和高精度位移传感器和标靶组成，此装置若用于混凝土或砂浆收缩监测时，在中间隔腔装料完成后需安装监测部分的配件；所述水平仪位于水平杆上方的中部位置，应具备良好的调平功能。

12、本实用新型的工作原理：在测量之前，调整测量架高度，使位移传感器的激光光束能平行打在标靶上，调整位移传感器的位置，使高精度位移传感器在量程范围内，对位移传感器的显示数据进行调零处理即开始监测混凝土或砂浆的收缩变形，两个标靶内混凝土或砂浆的收缩变形带动标靶的移动，对应位移传感器上的数值变化，对数据进行处理之后即得到混凝土或砂浆的收缩变形量；数据处理过程均采用现有常规的处理过程。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、(1)本实用新型在模具上设置收缩测量架，使用同一套收缩测量架可完成混凝土和砂浆的收缩测量，收缩测量架使用率达到最优。

15、(2)本实用新型的混凝土与砂浆模具上预留了卡槽便于插测量架，可以使测量架与成型模具固定为一体，可以减少由外界因素(例如风)的干扰，使得测量的数据更加精确。

16、(3)本实用新型的测量架设计为可伸缩式，将高精度位移传感器通过强力磁铁与水平杆相连接，可以更好地调节高精度位移传感器竖向和横向的位置，适配度高，使试验操作更加简单。

技术特征：

1.一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述试验装置包括成型模具(1)、架设在成型模具(1)上方的测量架(2)和两个标靶(4)，在成型模具(1)的底板(101)上设有装架挡板(3)，所述装架挡板(3)设有两块，对称设置在成型模具(1)两侧面成型挡板(104)的两侧，并在每块装架挡板(3)上设有卡槽；所述测量架(2)为门型框架，且测量架(2)通过其两竖向支撑杆(201)对应插接在两装架挡板(3)上的卡槽内，在测量架(2)的水平杆(202)上设有水平仪(6)和两组位移传感器(7)，所述水平仪(6)设置在测量架水平杆(202)的中部，两组位移传感器(7)分别通过磁铁构件(5)固定在水平杆(202)上；所述两个标靶(4)在成型模具(1)内浇筑混凝土或砂浆后插入成型模具(1)内，且两个标靶(4)均位于两组位移传感器(7)之间，每个位移传感器(7)与其相邻的标靶(4)之间的距离在该位移传感器(7)的量程范围之内。

2.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述位移传感器(7)为激光高精度位移传感器，每个位移传感器(7)的激光光束打在与其相邻的标靶(4)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述成型模具(1)包括底板(101)、两侧的成型挡板(104)和置于两成型挡板之间的至少两块成型固定板(105)，所述两个装架挡板(3)分别置于两侧的成型挡板(104)外侧，并与对应侧成型挡板(104)的外壁紧贴；在底板的一侧临近边缘的位置固定设有底板端部挡块(102)，其中一侧的装架挡板(3)置于底板端部挡块(102)内侧，另一侧的成型挡板(104)和装架挡板(3)通过固定螺栓(106)固定锁紧。

4.根据权利要求1或2所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述竖向支撑杆(201)为伸缩式支撑杆，包括多节上粗下细的套杆，每节杆的上端开有小孔并带有弹簧卡扣，按下卡扣即可完成伸缩柱的伸长和缩短，且每节套杆都设有刻度值，刻度的起始位置和长度均相同。

5.根据权利要求1或2所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述水平杆(202)为伸缩式金属杆，包括多节套杆，每节杆的底部开有小孔并带有弹簧卡扣，通过卡扣控制水平杆的伸长和缩短，且水平杆(202)的长度与成型模具的长度相匹配，所述位移传感器(7)位于水平杆(202)的侧面，通过磁铁构件(5)吸附在水平杆上，且位移传感器(7)的底边与水平杆(202)的底边相互平行，位移传感器(7)的侧边与水平杆(202)的底边相互垂直。

6.根据权利要求1或2所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述竖向支撑杆(201)插入对应侧装架挡板(3)上的卡槽后，通过螺栓固定锁紧。

7.根据权利要求1或2所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述标靶(4)为硬质、不透光、不易变形及不被水泥混凝土侵蚀的材料制成。

8.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述装架挡板(3)临近成型挡板(104)的一侧设有与成型挡板(104)相匹配的凹槽，所述成型挡板(104)置于装架挡板(3)的凹槽内；两块成型挡板(104)相对面对应设有至少两组插槽，每块成型固定板(105)插入对应的插槽内，在最后侧成型固定板(105)的后侧设有两个后侧限位挡块(103)，两个后侧限位挡块(103)固定在底板(101)上，且相互平行。

9.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土收缩监测试验装置，其特征在于：所述固定螺栓(106)包括固定块和锁紧螺栓，所述固定块与底板(101)为一体结构，中部的锁紧螺栓可活动，所述锁紧螺栓的螺纹部分长度不小于固定块厚度。

技术总结
本技术提供了一种水泥混凝土收缩监测试验装置。所述试验装置包括成型模具、架设在成型模具上方的测量架和两个标靶，在成型模具的底板上设有两块装架挡板，两块装架挡板对称设置在成型模具两侧，并在每块装架挡板上设有卡槽；所述测量架为门型框架，且测量架通过其两竖向支撑杆对应插接在两装架挡板上的卡槽内，在测量架的水平杆上设有水平仪和两组位移传感器，位移传感器通过磁铁构件固定在水平杆上；两个标靶插入成型模具内，且位于两组位移传感器之间。本技术操作简单、便捷，受外界影响较小，监测的收缩量误差小、更精确，此外监测部分的水平杆可收缩，搭配混凝土和砂浆的成型模具，可测量其对应的收缩量，装置的可用度更高。

技术研发人员：郑顺祥,胡伟,魏永新,张超,范雄安,田应辉,何瑞良,李怀宝,陈志刚,石妍,李家正
受保护的技术使用者：华电金沙江上游水电开发有限公司
技术研发日：20230210
技术公布日：2024/1/13