用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，包括設置在所述裝置兩端的約束端、收縮端和設置在所述收縮端上的銅板電極，所述收縮端與所述約束端中部相連，兩個所述收縮端之間設置有活動刀口，所述活動刀口的一端設置有隔斷薄片。本發(fā)明為一種用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，通過使收縮端的截面減小和對中部刀口的設置，對碳纖維混凝土實施有效的開裂誘導，并且在端部對混凝土試件提供約束，使混凝土試件產(chǎn)生開裂，通過金屬薄片和活動刀口的微調節(jié)實現(xiàn)了將裂縫的長度、深度、寬度作量化，可定量地分析碳纖維混凝土機場道面裂縫對其融雪化冰電熱性能影響。
【專利說明】用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土電熱性能測試裝置，尤其涉及一種用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置。
【背景技術】
[0002]啞鈴型機場道面混凝土開裂性能測試方法與裝置，該方法能夠在機場工程現(xiàn)場快速準確的評估混凝土早期開裂的擴展狀態(tài)與發(fā)展趨勢，同時能夠對比混凝土抗裂性能，通過平均裂縫寬度和初始裂縫時間兩個指標，能夠簡便快速的量化評價混凝土的抗裂性能，為混凝土的抗裂性能提供了快速準確的評價與測試方法。
[0003]如圖1所示，應力發(fā)生器頂端A、A’點存在應力集中，屬最危險點。在應力發(fā)生器的誘導以及端部約束下，試件的裂縫為單道裂縫，走向貫穿A-A'，這樣就可使裂縫觀測和數(shù)據(jù)測量更為方便快捷。
[0004]該測試方法與裝置只能在指定位置誘導產(chǎn)生裂縫，但無法將裂縫的長度、深度、寬度作量化，尚不能定量地分析碳纖維混凝土機場道面裂縫對其融雪化冰電熱性能影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
[0007]用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，包括設置在所述裝置兩端的約束端、收縮端和設置在所述收縮端上的銅板電極，所述收縮端與所述約束端中部相連，兩個所述收縮端之間設置有活動刀口，所述活動刀口的一端設置有隔斷薄片。
[0008]通過使收縮端的截面減小和對中部刀口的設置，對碳纖維混凝土實施有效的開裂誘導，并且在端部對混凝土試件提供約束，使混凝土試件產(chǎn)生開裂。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:
[0010]本發(fā)明為用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，通過使收縮端的截面減小和對中部刀口的設置，對碳纖維混凝土實施有效的開裂誘導，并且在端部對混凝土試件提供約束，使混凝土試件產(chǎn)生開裂，通過金屬薄片和活動刀口的微調節(jié)實現(xiàn)了將裂縫的長度、深度、寬度作量化，可定量地分析碳纖維混凝土機場道面裂縫對其融雪化冰電熱性能影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是約束條件下混凝土試件收縮時的受力分析圖；
[0012]圖2是本發(fā)明進行裂縫深度模擬時的俯視圖；
[0013]圖3是本發(fā)明進行裂縫深度模擬時的側視圖；
[0014]圖4是本發(fā)明進行裂縫長度模擬時的俯視圖；[0015]圖5是本發(fā)明進行裂縫長度模擬時的側視圖；
[0016]圖6是本發(fā)明中的所述活動刀口的主視圖；
[0017]圖7是本發(fā)明中的所述活動刀口的測試圖；
[0018]圖8是本發(fā)明中的所述活動刀口的后視圖；
[0019]圖9是本發(fā)明中的所述活動刀口的立體示意圖；
[0020]圖10是本發(fā)明的工作原理示意圖；
[0021]圖11是本發(fā)明的進一步工作原理示意圖。
[0022]圖中:1_約束端，2-收縮端，3-銅板電極，4-活動刀口，5-隔斷薄片。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實例對本發(fā)明作進一步說明:
[0024]下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0025]如圖2至圖9所示，本發(fā)明為用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，包括設置在裝置兩端的約束端1、收縮端2和設置在收縮端2上的銅板電極3，收縮端2與約束端I中部相連，兩個收縮端2之間設置有活動刀口 4，活動刀口 4的一端設置有隔斷薄片5。
[0026]如圖10所示，混凝土澆筑后在干燥環(huán)境下產(chǎn)生收縮，在收縮作用力下，A點一側，收縮端2表面上分別對混凝土試件產(chǎn)生反作用力Fl和F2，方向均垂直于表面。
[0027]將A點的受力按照力學三角形進行分解:
[0028]如圖11所示，當混凝土材料收縮時，應力發(fā)生器頂端A點處的混凝土在收縮產(chǎn)生的作用力下，受到左右兩個方向相反的水平力Flx和F2x。及垂直方向的Fly和F2y的作用，故在收縮端2與刀口頂點的A點處存在應力集中，屬最危險點。B點一側收縮端2表面相對平緩，產(chǎn)生的應力集中明顯小于A點?；炷潦湛s時，受到來自收縮端2和試模端部的約束，當收縮應力大于混凝土抗拉應力時，試件即出現(xiàn)開裂。裂縫由A向B逐漸擴展。
[0029]如圖4和圖5所示為裂縫長度模擬:
[0030]量取適當?shù)拈L度，垂直活動刀口 4方向插入金屬薄片制造人為的軸向裂縫，釋放應力集中，并用隔斷薄片5隔擋，并適當減小B點一側的約束端I寬度，能準確控制沿刀口方向裂縫的長度。
[0031 ] 如圖2和圖3所示為裂縫深度模擬:
[0032]中部活動刀口 4通過螺栓同側邊板連接，其位置可以上下調整，碳纖維混凝土收縮開裂由試件表面延伸至活動刀口 4上部后應力集中得到釋放，活動刀口 4以下的碳纖維混凝土不產(chǎn)生裂縫，從而使得混凝土整體厚度不變，而裂縫的深度變化且可控。
[0033]裂縫寬度模擬:
[0034]試件的開裂寬度，涉及到混凝土本身的不均勻性，環(huán)境溫度，風速，碳纖維的分散狀況等諸多因素的影響。無法做到多組實驗試件準確地自然開裂到完全一致的寬度。須人為地進行調整。
[0035]在初始裂縫生成之后，先對裂縫的寬度進行測量。如需調整，可采用橫向放置的小型螺旋千斤頂對一側的約束端I進行緩慢加載，使初始裂縫逐漸加寬，并在此過程中用裂縫寬度測試儀器進行精準測量。當裂縫平均寬度達到設計值時，停止加載。
[0036] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.用于模擬碳纖維混凝土機場道面的裂縫擴展形態(tài)的裝置，其特征在于:包括設置在所述裝置兩端的約束端、收縮端和設置在所述收縮端上的銅板電極，所述收縮端與所述約束端中部相連，兩個所述收縮端之間設置有活動刀口，所述活動刀口的一端設置有隔斷薄片。
【文檔編號】G01N25/00GK103954644SQ201410196359
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權日:2014年5月12日
【發(fā)明者】劉巖, 丁汀 申請人:中國民航機場建設集團公司