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原文传递一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置与方法

专利名称：	一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置与方法
摘要：	本发明公开了一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展过程的装置与方法。装置包括拉拔试验机、位移传感器、红外热成像仪、计算机全自动控制系统、隔热试块、温控加热装置、聚丙烯塑料硬管等。测试方法包括：在计算全自动机控制系统中设定温控装置对钢筋加热至50℃恒定；拉拔试验机每隔1min匀速施加3mm位移荷载；红外热成像仪每隔10s采集一次热成像图。开启计算机全自动控制系统，直至钢筋与混凝土界面发生破坏。本发明装置在测量过程中，可以全自动的清晰观测钢筋与混凝土拉拔过程内部裂缝发展情况。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	李悦;刘江林;王子赓;李战国
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910575358.X
公开号：	CN110220783A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	刘萍
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于包括：拉拔试验机、位移传感器、红外热成像仪、隔热试块、温控加热装置、聚丙烯塑料硬管、计算机全自动控制系统和加热电阻丝；隔热试块(4)置于拉拔试验机(1)下横梁的中心；混凝土试块(10)置于铁架(11)中，且在隔热试块(4)中心的正上方；聚丙烯塑料硬管(6)位于混凝土试块(10)内部；钢筋(9)竖直放置，穿过混凝土试块(10)和隔热试块(4)的中心；红外热成像仪(3)安装在拉拔试验机(1)反力架的一侧，要求其扫描中心对准试块中心；铁架(11)安装在拉拔试验机(1)的下横梁中心的正上方；位移传感器(2)安装于钢筋(9)端头的正上方，并固定于铁架(11)上；温控加热装置(5)安装在拉拔试验机(1)的下横梁正下方的钢筋(9)上；计算机全自动控制系统(7)连接拉拔试验机(1)、位移传感器(2)、红外热成像仪(3)和温控加热装置(5)。 2.根据根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述拉拔试验机(1)可进行位移控制加载，最大试验拉力为3000KN，其反力架承载力为5000KN，试验空间为1000mm。 3.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述位移传感器(2)量程为25.4mm，测量精度为0.001mm。 4.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述红外热成像仪(3)探测器像素为像素640×480，热敏感＜0.05℃，帧频60HZ。 5.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述隔热试块(4)导热系数为0.023w/m·k，隔热试块一共有三块，中间均开有30mm圆孔。 6.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述温控加热装置(5)能够控制恒温范围为10℃-90℃，测温精度为0.1℃。 7.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述聚丙烯塑料硬管(6)耐温值为100℃,，内管径范围为8mm-30mm。 8.根据权利要求1所述的一种观测钢筋混凝土拉拔过程内部裂缝发展的装置，其特征在于：所述加热电阻丝(8)额定功率300W，额定电压220V，直径0.25mm，炉丝外径4.1mm。 9.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：隔热试块(4)置于拉拔试验机(1)下横梁的中心；混凝土试块(10)置于铁架(11)中，且在隔热试块(4)中心的正上方；聚丙烯塑料硬管(6)位于混凝土试块(10)内部；钢筋(9)竖直放置，钢筋(9)穿过聚丙烯塑料硬管(6)，钢筋(9)穿过混凝土试块(10)和隔热试块(4)的中心；红外热成像仪(3)安装在拉拔试验机(1)反力架的一侧，要求其扫描中心对准试块中心；铁架(11)安装在拉拔试验机(1)的下横梁中心的正上方；位移传感器(2)安装于钢筋(9)端头的正上方，并固定于铁架(11)上；温控加热装置(5)安装在拉拔试验机(1)的下横梁正下方的钢筋(9)上；计算机全自动控制系统(7)连接拉拔试验机(1)、位移传感器(2)、红外热成像仪(3)和温控加热装置(5)；步骤二：在计算机全自动控制系统(7)中设定温控装置对钢筋(9)加热至40-60℃某一温度值恒定；拉拔试验机(1)每隔一定时间匀速施加位移荷载；红外热成像仪(3)每隔一定时间采集一次红外热成像图；步骤三：开启计算机控全自动制系统(7)，整个测量过程处于全自动化操作状态；步骤四：整理计算机全自动控制系统(7)中已采集的裂缝热成像图，并对采集数据进行分析。
所属类别：	发明专利