本實(shí)用新型涉及建筑工程領(lǐng)域，特別涉及到一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)：

大體積混凝土早期溫度裂縫是一個(gè)重要的工程問(wèn)題，目前關(guān)于抗裂評(píng)價(jià)指標(biāo)以單一參數(shù)評(píng)價(jià)為主，并不能全面反映混凝土的抗裂性能，且目前關(guān)于彈性模量的測(cè)定以及裂紋檢測(cè)技術(shù)還存在一定的不足。

彈性模量是TSTM試驗(yàn)的一個(gè)重要材料參數(shù)，能否準(zhǔn)確測(cè)定彈性模量對(duì)評(píng)判徐變和松弛性能具有決定性影響。目前利用TSTM測(cè)定混凝土早期彈性模量的方法主要有主動(dòng)法、被動(dòng)法和經(jīng)驗(yàn)公式擬合法(張濤,混凝土早期開(kāi)裂敏感性的影響因素研究,2006,北京:清華大學(xué)土木系)。但是各種方法在理論或者實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中均存在一定的問(wèn)題。其中主動(dòng)法測(cè)彈模法在混凝土早期對(duì)混凝土進(jìn)行主動(dòng)拉伸或壓縮，由于混凝土的早期抗拉能力較弱，早期受拉可能會(huì)造成混凝土的局部損傷，影響混凝土試件的材料力學(xué)性能；TSTM在試件變形達(dá)到變形約束閾值時(shí)對(duì)混凝土試件進(jìn)行復(fù)位調(diào)整，但是產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變量均非常小，被動(dòng)法利用兩個(gè)微小量相除而得到彈性模量，所得結(jié)果誤差非常大，甚至嚴(yán)重偏離真值；經(jīng)驗(yàn)公式擬合法只是一個(gè)大概的經(jīng)驗(yàn)公式，并不能滿足實(shí)驗(yàn)室不同配合比的精度要求；針對(duì)不同齡期彈性模量的估計(jì)誤差較大，普遍適用性不強(qiáng)。

在目前關(guān)于混凝土斷裂時(shí)刻的確定主要以應(yīng)力突變時(shí)刻為準(zhǔn)，但混凝土溫度應(yīng)力實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于約束作用，試件的應(yīng)力和變形特性受徐變、松弛等綜合特性的影響。其斷裂過(guò)程也是漸進(jìn)的，而非脆斷。另外胡曙光等(胡曙光與陳靜,混凝土溫度:應(yīng)力檢測(cè)原理與裝備.2008,北京:國(guó)防工業(yè)出版社.)利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行了混凝土的圖像采集與處理，該技術(shù)的不足是只有在試件表面出現(xiàn)宏觀裂紋之后才可進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，且工業(yè)相機(jī)對(duì)工作環(huán)境的要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī),用來(lái)解決目前混凝土溫度應(yīng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不能無(wú)損、精確的測(cè)量出彈性模量的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，包括：溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)8，超聲測(cè)試系統(tǒng)及計(jì)算裝置；所述溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)8的底板9上設(shè)置有多個(gè)安裝孔及與安裝孔配合的并用于填充安裝孔的擋板；在混凝土凝固，旋擰掉擋板后，所述超聲測(cè)試系統(tǒng)中的P波探頭安裝在安裝孔1中，所述超聲測(cè)試系統(tǒng)中的S波探頭安裝在安裝孔3中，對(duì)應(yīng)所述P波探頭安裝孔1和所述S波探頭安裝孔3正上方所述混凝土澆灌區(qū)10的上表面位置分別安裝有P波探頭 4、S波探頭5；所述計(jì)算裝置根據(jù)所述P波探頭4、S波探頭5所探測(cè)的波速計(jì)算混凝土的動(dòng)彈性模量。

進(jìn)一步地，還包括聲發(fā)射系統(tǒng)，所述聲發(fā)射系統(tǒng)中的聲發(fā)射傳感器位于所述底板9的安裝孔內(nèi)，對(duì)應(yīng)所述聲發(fā)射傳感器安裝孔正上方所述混凝土澆灌區(qū)10的上表面位置安裝有聲發(fā)射傳感器。

所述底板9兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)安裝孔2，每個(gè)安裝孔2設(shè)置一個(gè)聲發(fā)射傳感器；每個(gè)所述安裝孔2正上方對(duì)應(yīng)所述混凝土澆灌區(qū)10的上表面設(shè)置一個(gè)聲發(fā)射傳感器6。

進(jìn)一步地，所述聲發(fā)射傳感器安裝孔2分別介于所述P波探頭安裝孔 1和所述混凝土澆灌區(qū)10的上表面變形測(cè)量裝置7的預(yù)埋桿之間及所述S 波探頭安裝孔3和所述混凝土澆灌區(qū)10的上表面變形測(cè)量裝置7的預(yù)埋桿之間。

進(jìn)一步地，所述計(jì)量裝置利用公式計(jì)算出動(dòng)彈性模量，所述Vp是P波的波速，Vs為S波的波速。

本實(shí)用新型提供的一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，利用超聲技術(shù)可通過(guò)測(cè)定混凝土的聲學(xué)參數(shù)來(lái)推求混凝土任意時(shí)刻的彈性模量，具有無(wú)損快速、精度高等優(yōu)點(diǎn)；利用聲發(fā)射技術(shù)針對(duì)混凝土內(nèi)部的裂紋可確定起裂時(shí)間及損傷定位。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)底板開(kāi)孔示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)俯視圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，圖2，本實(shí)用新型提供了一種具有超聲和聲發(fā)射檢測(cè)功能的混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，包括：溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)8，包含有P波探頭和S 波探頭的超聲測(cè)試系統(tǒng)，聲發(fā)射系統(tǒng)及計(jì)算裝置。超聲測(cè)試系統(tǒng)與計(jì)算裝置電連接。溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)8的底板9上設(shè)置有多個(gè)安裝孔及與安裝孔配合的并用于填充安裝孔的擋板。在一實(shí)施方式中，安裝孔可以為圓形螺紋孔。擋板與圓形孔螺紋連接，從而實(shí)現(xiàn)圓形孔的打開(kāi)和關(guān)閉。在振搗階段，將擋板擰入圓形孔，通過(guò)擋板保持圓形孔處于關(guān)閉狀態(tài)；在混凝土凝固，旋擰掉擋板后，此時(shí)圓形孔處于打開(kāi)狀態(tài)，以便安裝混凝土下表面的傳感探頭。超聲測(cè)試系統(tǒng)中的P波探頭和S波探頭分別安裝在底板9的安裝孔內(nèi)；P波探頭安裝孔正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面位置安裝有對(duì)應(yīng)P波探頭，S波探頭安裝孔正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面位置安裝有對(duì)應(yīng)S波探頭。聲發(fā)射系統(tǒng)中的聲發(fā)射傳感器位于底板9的安裝孔內(nèi)，聲發(fā)射傳感器安裝孔正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面位置安裝有對(duì)應(yīng)聲發(fā)射傳感器，在聲發(fā)射傳感器開(kāi)孔位置和聲發(fā)射傳感器安裝位置設(shè)置有聲發(fā)射傳感探頭。在本實(shí)施例中底板9一側(cè)設(shè)置有P波探頭安裝孔1和聲發(fā)射傳感器安裝孔2，另一側(cè)設(shè)置有S波探頭安裝孔3和聲發(fā)射傳感器安裝孔2。對(duì)應(yīng)P波探頭安裝孔1正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面位置安裝有P波探頭4；S波探頭安裝孔3正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面位置安裝有S波探頭5；及聲發(fā)射傳感器安裝孔2正上方混凝土澆灌區(qū)10上表面安裝有聲發(fā)射傳感器6。在本實(shí)施例中聲發(fā)射傳感器安裝孔2和聲發(fā)射傳感器6的位置設(shè)有8個(gè)聲發(fā)射傳感器。在本實(shí)施例中聲發(fā)射傳感器安裝孔2分別介于P波探頭安裝孔 1和混凝土澆灌區(qū)10上表面變形測(cè)量裝置7的預(yù)埋桿之間及S波探頭安裝孔3和混凝土澆灌區(qū)10上表面變形測(cè)量裝置7的預(yù)埋桿之間。

在本實(shí)施例中通過(guò)超聲測(cè)試系統(tǒng)中的P波和S波探頭采用透射法對(duì)混凝土的波速進(jìn)行測(cè)量，分別記為Vp和Vs。計(jì)算裝置根據(jù)公式從而計(jì)算動(dòng)彈性模量，利用超聲技術(shù)測(cè)定混凝土的P、S 波波速混凝土的動(dòng)彈性模量，測(cè)定結(jié)果可重復(fù)性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)方便，測(cè)量精度高，并且對(duì)混凝土無(wú)損傷，可連續(xù)測(cè)定同一混凝土試件不同齡期的彈性模量發(fā)展規(guī)律。根據(jù)聲發(fā)射系統(tǒng)，利用聲發(fā)射技術(shù)，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)混凝土內(nèi)部的斷裂情況，同時(shí)可發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部斷裂損傷定位以及確定起裂的時(shí)間。

最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。