专利名称：混凝土早早期收缩超声波实时监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土收缩监控装置，尤其涉及监测混凝土早早期收缩的超 声波实时监控装置。
背景技术：
混凝土是现今使用最广的工程材料，在建筑行业中其具有极其重要的基础作用。 但是混凝土的使用寿命，特别是混凝土结构的服役寿命与其抗裂性能紧密相连。混凝土的 抗裂性能取决于很多因素，混凝土的体积稳定性就属于其中之一。影响混凝土体积稳定性 的因素也很多，混凝土早期塑性收缩、化学收缩、干缩以及自收缩等都可导致混凝土体积变 形，进而引起混凝土开裂。因此，对混凝土收缩的测试和监控就成为工程界急需解决的问 题。目前国内外对混凝土收缩和开裂的测试方法主要有平板法和圆环法。平板法主要 是测试混凝土在早期由于塑性收缩而导致的开裂，圆环法主要是测试混凝土硬化后由于干 缩和自收缩而引起的收缩和开裂。虽然平板法和圆环法可以比较混凝土的抗裂性能，但是 它们却不能真实反应混凝土的收缩和抗裂性能。而现有的规范中对混凝土各种收缩的测试 方法主要集中于混凝土硬化后的收缩，这类测试方法用于混凝土早早期塑性阶段的收缩尚 不成熟。混凝土在早早期塑性阶段的收缩国内研究尚不多见，但并不代表其不重要。随着 高强高性能混凝土和大体积混凝土的应用，混凝土在早早期塑性阶段的收缩占混凝土的总 收缩越来越高，已经成为不可忽视的影响体积稳定性的因素。而现有的测试混凝土塑性阶 段收缩的方法多从宏观上考量混凝土的体积变化，而不从影响混凝土早早期塑性收缩的因 素着手，因而不能真实反应混凝土在早早期的收缩。因此寻找行之有效的方法监测混凝土 在早早期塑性阶段的收缩迫在眉睫。混凝土早早期收缩的监测主要面临以下几个难点1、混凝土在早早期处于塑性阶 段，因此没有合适的测试手段和方法对其进行测试，那种硬化后接触式的测试方法不适用 未硬化的混凝土 ；2、混凝土在早早期由塑性状态逐渐硬化的过程中，过程是比较短暂的，基 本上在二十四小时就完全失去塑性，特别在拌合开始后三小时时间内，塑性状态的变化非 常剧烈，因此需要在如此短暂的时间内进行监测，对测试频率和精度提出了挑战；3、混凝土 在早早期的收缩为体积上的收缩，如何全面体现早早期各种因素对混凝土收缩的影响以及 真实有效反映混凝土早早期收缩，这就需要合适的模具和评价体系。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量精度高，成本低的混凝土早早期 收缩超声波实时监控装置。本实用新型包括混凝土模具、水槽、空心管、固定架、超声波传感探头和数据采集 及处理装置；上述水槽布置于灌注在混凝土模具中的混凝土的上表面上；在所述水槽中布 置两种互不相溶的甲液体和乙液体，从而在两种液体之间形成一分界面；所述超声波传感探头通过导线与所述数据采集及处理装置电连接；所述超声波传感探头置于空心管的管腔 中，借助于封装胶封装在所述空心管的上部管腔中；所述空心管的下部插入到甲液体中，由 上述固定架定位；所述空心管的下部管腔中充满甲液体，所述空心管的下端处于上述分界 面的上方。本实用新型中的超声波实时监控装置通过空心管和水槽的组合设计，利用超声波 在液体中传播速度大，以及两种液体的界面具有优异的水平性的特性，将高精度的超声波 测试技术应用于混凝土早早期收缩的监控，具有低成本，高精度等特点。在监控过程中，混 凝土收缩时其上表面下降，此时水槽也随之下降。由于空心管通过固定架定位在某个位置， 故超声波传感探头与两种液体的分界面之间的距离产生变化，超声波传感探头即可不断监 测其与两种液体界面的距离变化，反映混凝土某一时刻的收缩值。数据采集及处理装置实 时控制超声波信号的发射和采集分析，由此实现了混凝土早早期收缩的实时监控以及监测 全过程的智能化和自动化，真实准确地反映混凝土在早早期阶段的收缩。优选地，所述甲液体是无水乙醇或水，所述乙液体是汞。说明书附图
图1是混凝土早早期收缩超声波实时监控装置的结构示意图；图2是图1中A的放大结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施方式中的混凝土早早期收缩超声波实时监控装置包括 混凝土模具1、水槽2、空心管3、固定架4、超声波传感探头5、数据采集及处理装置6。在所述混凝土模具1中灌注混凝土 7，水槽2布置在混凝土 7的上表面上。水槽2中注入两种互不相溶的甲液体8和乙液体9，从而在两种液体之间形成一分 界面10。优选地，所述甲液体8是无水乙醇或水，所述乙液体9是汞。所述超声波传感探头5置于空心管3的管腔中，借助于封装胶11封装在所述空心 管3的上部管腔中。所述空心管3的下部插入到甲液体8中，由固定架4定位。在所述空 心管3的下部管腔中充满甲液体8，且所述空心管3的下端处于上述分界面10的上方。所述超声波传感探头5通过导线12与数据采集及处理装置6电连接。
权利要求混凝土早早期收缩超声波实时监控装置，其特征在于包括混凝土模具、水槽、空心管、固定架、超声波传感探头和数据采集及处理装置；上述水槽布置于灌注在混凝土模具中的混凝土的上表面上；在所述水槽中布置两种互不相溶的甲液体和乙液体，从而在两种液体之间形成一分界面；所述超声波传感探头通过导线与所述数据采集及处理装置电连接；所述超声波传感探头置于空心管的管腔中，借助于封装胶封装在所述空心管的上部管腔中；所述空心管的下部插入到甲液体中，由上述固定架定位；所述空心管的下部管腔中充满甲液体，所述空心管的下端处于上述分界面的上方。
2.根据权利要求1所述的混凝土早早期收缩超声波实时监控装置，其特征在于所述 甲液体是无水乙醇或水，所述乙液体是汞。
专利摘要本实用新型公开了一种测量精度高，成本低的混凝土早早期收缩超声波实时监控装置。所述监控装置包括混凝土模具、水槽、空心管、固定架、超声波传感探头和数据采集及处理装置；上述水槽布置于灌注在混凝土模具中的混凝土的上表面上；在所述水槽中布置两种互不相溶的甲液体和乙液体，从而在两种液体之间形成一分界面；所述超声波传感探头通过导线与所述数据采集及处理装置电连接；所述超声波传感探头置于空心管的管腔中，借助于封装胶封装在所述空心管的上部管腔中；所述空心管的下部插入到甲液体中，由上述固定架定位；所述空心管的下部管腔中充满甲液体，所述空心管的下端处于上述分界面的上方。
文档编号G01N29/02GK201583525SQ20092028285
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者刘开琼, 左俊卿, 杨金花, 金丹, 陈徐东 申请人:河海大学
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