本實用新型涉及建筑材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混凝土約束裝置。

背景技術(shù)：

混凝土的耐久性是其使用壽命的決定性因素，而抗凍性是混凝土耐久性測定的重要內(nèi)容。

目前，在常用的混凝土抗凍性測試方法中，混凝土試件均會隨著其受凍過程中產(chǎn)生的形變而發(fā)生自由變形，而在混凝土的實際服役狀態(tài)下，其形變會受到周圍結(jié)構(gòu)的約束，這使得目前的測試方法與實際情況存在不符之處，從而導致混凝土抗凍性的測試結(jié)果不準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型實施例提供一種混凝土約束裝置，主要目的是使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，以提高混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術(shù)方案：

本實用新型實施例提供了一種混凝土約束裝置，用于混凝土試件的抗凍性測試，包括：

第一約束部，其內(nèi)部設(shè)置有腔體，所述腔體用于澆筑成型和容納混凝土試件，以限制所述混凝土試件受凍膨脹；

第二約束部，位于所述腔體內(nèi)且與所述腔體的腔壁連接，用于埋設(shè)于所述混凝土試件內(nèi)部，以限制所述混凝土試件受凍收縮。

具體地，所述第二約束部包括沿所述腔體的高度方向均勻分布的多個約束桿組，且每個所述約束桿組中的多根所述約束桿沿所述腔體的周向均勻分布，每根所述約束桿的一端設(shè)置于所述腔體的腔壁上，另一端向所述腔體的內(nèi)部延伸，用于埋設(shè)于所述混凝土試件內(nèi)部。

具體地，所述第一約束部上設(shè)置有多個與所述腔體連通的安裝孔；

每根所述約束桿的整個外壁上設(shè)置有螺紋，每根所述約束桿的一端穿過每個所述安裝孔并通過螺母緊固于所述第一約束部的外壁。

具體地，每根所述約束桿的外部緊套有硅膠圈，每根所述約束桿的外壁通過所述硅膠圈與每個所述安裝孔的孔壁連接。

具體地，所述第一約束部包括兩端開口的管體，及可拆卸地連接于所述管體一端并封堵于所述開口的蓋體，所述管體的內(nèi)壁和所述蓋體的內(nèi)表面圍成所述腔體；

所述安裝孔設(shè)置于所述管體上。

具體地，所述腔體的橫截面形狀為圓形。

具體地，所述管體上還設(shè)置有與所述腔體連通的四個超聲波測試孔，四個所述超聲波測試孔兩兩相對布置，且四個所述超聲波測試孔的中心點的連線相互垂直。

進一步地，該混凝土約束裝置還包括應變傳感器，用于設(shè)置在所述腔體內(nèi)部，并埋設(shè)在所述混凝土試件中，對所述混凝土試件的應變進行監(jiān)測。

具體地，所述應變傳感器包括安裝桿體、電阻應變片和防護罩，所述安裝桿體上設(shè)置有安裝平臺，所述電阻應變片粘貼于所述安裝平臺上，所述防護罩覆蓋于所述電阻應變片且與所述安裝平臺密封連接。

具體地，所述管體、所述蓋體、所述約束桿和所述安裝桿體均采用不銹鋼材質(zhì)制成。

借由上述技術(shù)方案，本實用新型混凝土約束裝置至少具有以下有益效果：

本實用新型實施例提供的混凝土約束裝置，第一約束部的腔體用于成型和容納混凝土試件，當混凝土試件受凍而發(fā)生膨脹時，由于腔體腔壁的限制作用，限制了混凝土試件產(chǎn)生膨脹變形，同時，第二約束部沿位于第一約束部的腔體內(nèi)且與腔體的腔壁連接，用于埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)部，當混凝土試件受凍而發(fā)生收縮時，由于第二約束部的限制作用，限制了混凝土試件產(chǎn)生收縮變形，較好地模擬了混凝土的實際服役狀態(tài)，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種混凝土約束裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示混凝土約束裝置的應變傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的另一種混凝土約束裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型申請的混凝土約束裝置的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點可由任何合適形式組合。

如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種混凝土約束裝置，用于混凝土試件的抗凍性測試，包括第一約束部，其內(nèi)部設(shè)置有腔體11，該腔體11用于成型和容納混凝土試件，該第一約束部可以為管狀體，且混凝土試件可以在第一約束部內(nèi)直接成型并容納在其內(nèi)部，以限制混凝土試件受凍膨脹；第二約束部，位于腔體11內(nèi)且與腔體11的腔壁連接，用于埋設(shè)于混凝土試件內(nèi)部，第二約束部可以在混凝土試件的澆筑時埋設(shè)在其內(nèi)部，以限制混凝土試件受凍收縮。

本實用新型實施例提供的混凝土約束裝置，第一約束部的腔體用于容納混凝土試件，當混凝土試件受凍而發(fā)生膨脹時，由于腔體腔壁的限制作用，限制了混凝土試件產(chǎn)生膨脹變形，同時，第二約束部沿位于第一約束部的腔體內(nèi)且與腔體的腔壁連接，用于埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)部，當混凝土試件受凍而發(fā)生收縮時，由于第二約束部的限制作用，限制了混凝土試件產(chǎn)生收縮變形，較好地模擬了混凝土的實際服役狀態(tài)，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

其中，參見圖1，第二約束部包括沿腔體11的高度方向均勻分布的多個約束桿組，每個約束桿組包括多根約束桿2，多根約束桿2沿腔體11的周向均勻分布，每個約束桿2組中的多根約束桿2沿腔體11的周向均勻分布，每根約束桿2的一端設(shè)置于腔體11的腔壁上，另一端向腔體11的內(nèi)部延伸，用于埋設(shè)于混凝土試件內(nèi)部。即第二約束部主要由分布在第一約束部腔體11的腔壁上的多根約束桿2構(gòu)成，且該多根約束桿2沿腔體11的高度方向及腔體11的周向均勻分布，使得混凝土試件在受凍收縮時受力均勻，有效限制了混凝土試件發(fā)生收縮變形，較好地模擬了混凝土的實際服役狀態(tài)下的受凍收縮，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

在一個替代的實施例中，第二約束部不限于上述的結(jié)構(gòu)形式，在該替代的實施例中，參見圖3，第二約束部可以包括位于腔體11內(nèi)且一端與第一約束部的腔體11內(nèi)壁連接的多個第約束板4，多個約束板4可以沿腔體11的周向均勻分布。當混凝土試件在第一約束部的腔體11內(nèi)成型后，多個約束板4自然會被埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)部，這樣一來，在混凝土試件受凍而發(fā)生收縮時，由于多個約束板4均勻地埋設(shè)在其內(nèi)部，有效防止了混凝土試件發(fā)生收縮變形，較好地模擬了混凝土的實際服役狀態(tài)下的受凍收縮，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

當然，除了上述所述的兩種第二約束部的結(jié)構(gòu)形式外，通過本實施例的描述，本領(lǐng)域所屬的技術(shù)人員能夠根據(jù)實際情況，選擇其它合適的方式來實現(xiàn)第二約束部的功能，以滿足實際情況的需要，此處不再贅述。

具體地，參見圖1，每個約束桿2與第一約束部的連接方式有多種，只要可以實現(xiàn)將每個約束桿2設(shè)置在第一約束部的腔體11腔壁上即可，例如，在第一約束部上設(shè)置有多個與腔體11連通的安裝孔(圖中未示出)；每根約束桿2的整個外壁上設(shè)置有螺紋，每根約束桿2的一端穿過每個安裝孔并通過螺母3緊固于第一約束部的外壁。通過在第一約束部上設(shè)置與腔體11連通的安裝孔，以及在每個約束桿2的外壁上設(shè)置螺紋，實現(xiàn)了約束桿2與第一約束部的可拆卸連接，凍融試驗前利用螺母3將每個約束桿2緊固在第一約束部上，凍融試驗后可以將多根約束桿2拆下，使約束桿2與第一約束部實現(xiàn)分開存放，以節(jié)省占用空間。此外，設(shè)置在每根約束桿2外壁上的螺紋，可以增大約束桿2與混凝土試件之間的摩擦力，當混凝土試件受凍收縮時，每根約束桿2可以更好地限制混凝土試件發(fā)生收縮變形，更好地模擬混凝土的實際服役狀態(tài)下的受凍收縮，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，進一步提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

為了提高約束桿2與第一約束部腔體11之間的連接牢固性，在每根約束桿2的外部緊套有硅膠圈(圖中未示出)，每根約束桿2的外壁通過硅膠圈與每個安裝孔的孔壁連接。通過硅膠圈的設(shè)置，增大了每根約束桿2與第一約束部上每個安裝孔之間的摩擦力，從而提高了每根約束桿2與第一約束部腔體11之間的連接牢固性；此外，每根約束桿2的外壁通過硅膠圈與每個安裝孔的孔壁連接，還可以防止混凝土試件在成型的振動過程中，漿體從安裝孔滲出，保證測試結(jié)果的準確性；同時，由于硅膠的熱導率較低，可以抑制混凝土試件內(nèi)部通過約束桿2與外界進行熱量交換，保證試件的溫度梯度能夠均勻分布，進而保證測試結(jié)果的準確性。

具體地，參見圖1，第一約束部包括兩端開口的管體12，及可拆卸地連接于管體12一端并封堵于開口的蓋體13，管體12的內(nèi)壁和蓋體13的內(nèi)表面圍成腔體11；安裝孔設(shè)置于管體12上。混凝土試件澆筑前，將蓋體13連接在管體12的底部開口，以使其封堵該開口，然后通過管體12的上端開口將新拌混凝注入管體12內(nèi)，待混凝土試件硬化后，將蓋體13拆下，并將混凝土試件上與蓋體13對應的面作為測試面進行凍融試驗，結(jié)構(gòu)簡單合理，操作方便。其中，蓋體13可以由法蘭構(gòu)成，且蓋體13可以通過螺栓與管體12實現(xiàn)可拆卸連接。需要說明的是，可以根據(jù)管體12對混凝土試件的不同約束程度來選擇管體12的管壁厚度，如1毫米、4毫米或8毫米等，管壁厚度越大，管體12對混凝土試件的約束力越大。

具體地，第一約束部的腔體11橫截面形狀為圓形，使得混凝土試件在受凍膨脹時受力均勻，防止應力集中等因素影響試驗效果，有效防止了混凝土試件發(fā)生膨脹變形，較好地模擬了混凝土的實際服役狀態(tài)下的受凍膨脹，使混凝土抗凍性的測試過程與實際情況更貼近，提高了混凝土抗凍性測試結(jié)果的準確性。

具體地，參見圖1，管體12上還設(shè)置有與腔體11連通的四個超聲波測試孔14，四個超聲波測試孔14兩兩相對布置，且四個超聲波測試孔14的中心點的連線相互垂直。通過在管體12上設(shè)置與腔體11連通的超聲波測試孔14，使得超聲測試儀器可以通過超聲波測試孔14進行超聲波測試，保證了超聲測試結(jié)果的準確性。其中，四個超聲波測試孔14可以與位于管體12中部的某個約束桿2組中的多根約束桿2交替布置。需要說明的是，在管體12內(nèi)澆筑成型混凝土試件時，為了防止混凝土攪拌物從超聲波測試孔14中流出，而影響試件的澆筑成型，可以在管體12的內(nèi)壁上粘貼薄膜，以將超聲波測試孔14進行封堵。其中，所述薄膜的材料可以采用四氟乙烯等。

進一步地，參見圖1和圖2，該混凝土約束裝置還包括應變傳感器3，用于設(shè)置于腔體11內(nèi)部，并埋設(shè)在混凝土試件中，對混凝土試件的應變進行監(jiān)測，以監(jiān)測該混凝土約束裝置的約束狀態(tài)。現(xiàn)有技術(shù)中，對凍融試驗中混凝土試件的應變測量方式通常為，在試件表面粘貼電阻應變片，使電阻應變片測得試件的應變情況，但是，由于電阻應變片粘貼在試件表面，因此，現(xiàn)有技術(shù)中所測得的應變數(shù)據(jù)僅為試件表面的應變數(shù)據(jù)，準確性較低。本實用新型實施例提供的應變傳感器3，用于埋設(shè)在混凝土試件中，以測量試件內(nèi)部的應變情況，提高了應變的測量準確性。需要說明的是，具體在實施時，該應變傳感器3在混凝土試件內(nèi)的埋設(shè)位置應與前述的每個約束桿2組的位置齊平，以保證應變測量的準確性，必要時，可以采用多個應變傳感器3分別埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)部的不同高度，并保持每個應變傳感器3的埋設(shè)位置與每個約束桿2組的位置對應齊平，以實現(xiàn)同一時間點測得試件不同高度的應變數(shù)據(jù)，進一步提高應變的測量準確性，從而更準確地監(jiān)測該混凝土約束裝置的約束狀態(tài)。

具體地，參見圖2，應變傳感器3包括安裝桿體311、電阻應變片32和防護罩33，安裝桿體311上設(shè)置有安裝平臺311，電阻應變片32粘貼于安裝平臺311上，防護罩33覆蓋于電阻應變片32且與安裝平臺311密封連接。通過將電阻應變片32粘貼在安裝桿體311的安裝平臺311上，使得電阻應變片32通過安裝桿體311埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)，具體在實施時，可以在安裝桿體311的外壁設(shè)置螺紋或花紋等，以增大安裝桿體311與混凝土試件之間的摩擦力，便于應變傳感器3在試件中的錨固，防止了測試時應變傳感器3與試件發(fā)生相對滑動，而影響測量結(jié)果；而且，電阻應變片32通過防護罩33密封連接在安裝桿體311的安裝平臺311上，防止了試件內(nèi)的漿水對電阻應變片32造成損壞，其中，防護罩33可以采用環(huán)氧樹脂制成。需要說明的是，安裝桿體311的材質(zhì)的應變特性應與混凝土試件相同，以保證測量結(jié)果的準確性，例如，安裝桿體311可以采用不銹鋼材質(zhì)制成。

為了防止該混凝土約束裝置在長期使用后而產(chǎn)生銹蝕，對混凝土試件造成影響。將第一約束部的管體12和蓋體13，第二約束部的約束桿2以及應變傳感器3的安裝桿體311均采用不銹鋼材質(zhì)制成。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。