基于真实环境的混凝土开裂全过程试验装置和方法

摘要

本发明提供一种基于真实环境的混凝土开裂全过程试验装置和试验方法，主试验机包括环境箱和设于环境箱中的混凝土试件容置装置，试件放置在混凝土试件容置装置中，一加载系统连接混凝土试件容置装置上的活动夹头；在环境箱中提供模拟的真实环境。本方法包括约束应力、自由变量、弹性模量、变形分离、徐变等试验。本发明可在多种温控措施条件下，试验混凝土从浇筑到硬化全过程中其自身温度应力的发展过程，包括绝热温升、热膨胀系数、弹性模量和徐变等参数随时间发展的过程，还可模拟仿真真实气象环境，对自然因素影响下的温度应力和开裂机理进行仿真。该装置可根据需要设置不同的温度及约束度条件，包括绝热、恒温、设定温升温降过程等。通过混凝土开裂全过程仿真试验，评价混凝土的抗裂性能。

主权项

一种基于真实环境的混凝土开裂全过程试验装置，其特征在于：包括一主试验机，其包括一底座，在该底座上设置有：一环境箱，至少具有四壁和上盖，形成一个封闭的空间，与周围环境隔开；一混凝土试件容置装置，其设置在该环境箱中，包括固定夹头、活动夹头、试件中部固定侧模板，三者拼合构成一个上端敞口或者上下端均敞口的混凝土试件容置空间，所述固定夹头固定设置在该环境箱中，所述活动夹头可沿所述混凝土试件容置空间的长度方向的轴线移动地设置；在所述环境箱或者所述环境箱和混凝土试件容置空间设置温度传感器；一真实环境模拟系统，其包括至少一个执行机构：一温度调节装置，为加热和/或冷却装置，其设置在所述环境箱和混凝土试件容置装置中以在温度上模拟设定的真实环境；一加载系统，包括一框架、一传动装置和一动力装置，所述框架设置在所述底座上，该传动装置包括一直线运动机构，其中的从动件通过所述环境箱的侧壁进入环境箱与所述活动夹头固定而使得该活动夹头位置固定或在所述轴线方向移动，该直线运动机构中的主动件固定在该框架上；所述动力装置设置在所述框架上，连接所述直线运动机构中的该主动件；该动力装置构成加载执行机构；在所述活动夹头或与活动夹头连接的部件上设置位移/变形传感器感知混凝土试件的变形；在所述直线运动机构上设置应力传感器感知试件承受的负荷；一计算机，该计算机通过数据线与一控制系统连接，该控制系统包括：控制主试验机中真实环境模拟系统各种执行机构动作的控制单元；和主试验机中控制混凝土试件加载系统中动力装置的控制单元；所述计算机还通过数据线连接：监测环境参数的所述温度传感器的信号输出端；监测混凝土试件的所述位移/变形的位移/变形传感器的信号输出端；监测试件应力的所述应力传感器的信号输出端相连；所述控制系统的控制信号输出端与各执行机构的控制端相连。