低温混凝土收缩试验装置技术领域
本发明属于混凝土试验设备领域，具体地说是一种低温混凝土收缩试验装置。
背景技术
我国北方寒冷地区冬季寒冷大风环境给超高层建筑混凝土养护提出了巨大的挑
战。其中剪力墙往往受内外温差大及大风影响而产生有害裂缝，这种现象在北方寒冷地区
超高层建筑中比较常见，对建筑质量具有重大危害。现有的混凝土收缩试验设备中采用位
移传感器多为激光传感器，测量结果的误差较大，对于小型模型的微小变化很难准确表达，
需要通过更大的混凝土模型进行中试放大试验。被测试的混凝土再极端低温条件下，与模
具之间配合的摩擦力较大，对自身收缩的量收到影响，对最终测量的结果也发生影响，与实
际施工条件不符。
发明内容
本发明提供一种低温混凝土收缩试验装置，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
低温混凝土收缩试验装置，包括带有箱盖的箱体，箱体内设有竖直的两个隔板，两个隔
板将箱体分割成制冷设备腔、冷气循环腔和试验工作腔，制冷设备腔内安装制冷设备，制冷
设备的蒸发器安装在冷气循环腔内，冷气循环腔的两端分别连接两根风管，风管分别位于
试验工作腔的两端，位于试验工作腔的风管的端口相对，其中一个风管内安装风机；试验工
作腔的中部安装支撑架，支撑架上安装模具，模具的横截面为U型，模具内的侧部和底部开
设凹槽，模具的底部开设竖向的通孔，通孔位于相邻的凹槽之间，模具的底部设有盒子，模
具侧壁的凹槽的上部安装套管，套管的下端口与凹槽的上端配合，套管内安装活塞，套管内
填充低温润滑脂，活塞与套管内壁配合，活塞连接推杆，推杆连接同一根水平的连接杆，连
接杆的上部设有电推杆，电推杆固定安装在箱体的箱盖上，电推杆的活塞杆穿过箱体的箱
盖与连接杆的中部固定连接；箱体的两侧安装永磁体；还包括带有黏贴层的固定片，固定片
插接安装安装板，安装板上固定连接霍尔感应器，霍尔感应器连接电压表；箱体内安装温度
传感器。
如上所述的低温混凝土收缩试验装置，所述的冷气循环腔内的风管的管口处安装
两端通透的盒体，盒体的两端安装过滤网，盒体内填充干燥剂。
本发明的优点是：本发明能够在试验工作腔内形成低温环境，有效模拟冬季室外
效果。被测混凝土的侧部和下部不断被挤入凹槽内，沿凹槽流动，在混凝土外周形成一层润
滑膜，降低混凝土与模具之间的摩擦力，减少混凝土收缩过程的阻力，使测量结果与实际工
程更加接近。通过霍尔传感器能够将测量精度高，对收缩过程能够进行实时记录，提高测量
的精度，减少误差。多余的低温润滑油脂被挤入至盒子内，避免污染箱体内部。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发
明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是沿图1的A-A线的剖视图的
放大图。
附图标记：1箱体 2隔板 3制冷设备腔 4冷气循环腔 5试验工作腔 6蒸发器 7制
冷设备 8风管 9支撑架 10风机 11模具 12凹槽 13通孔 14盒子 15套管 16活塞 17推杆
18连接杆 19电推杆20永磁体 21固定片 22安装板 23霍尔感应器 24电压表 25温度传感
器 26盒体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
低温混凝土收缩试验装置，如图所示，包括带有箱盖的箱体1，箱体1内设有竖直的
两个隔板2，两个隔板2将箱体1分割成制冷设备腔3、冷气循环腔4和试验工作腔5，制冷设备
腔3内安装制冷设备7，制冷设备7的蒸发器6安装在冷气循环腔4内，冷气循环腔4的两端分
别连接两根风管8，风管8分别位于试验工作腔5的两端，位于试验工作腔5的风管8的端口相
对，其中一个风管8内安装风机10；试验工作腔5的中部安装支撑架9，支撑架9上安装模具
11，模具11的横截面为U型，模具11内的侧部和底部开设凹槽12，模具11的底部开设竖向的
通孔13，通孔13位于相邻的凹槽12之间，模具11的底部设有盒子14，模具11侧壁的凹槽12的
上部安装套管15，套管15的下端口与凹槽12的上端配合，套管15内安装活塞16，套管15内填
充低温润滑脂，活塞16与套管15内壁配合，活塞16连接推杆17，推杆17连接同一根水平的连
接杆18，连接杆18的上部设有电推杆19，电推杆19固定安装在箱体1的箱盖上，电推杆19的
活塞杆穿过箱体1的箱盖与连接杆18的中部固定连接；箱体1的两侧安装永磁体20；还包括
带有黏贴层的固定片21，固定片21插接安装安装板22，安装板22上固定连接霍尔感应器23，
霍尔感应器23连接电压表24；箱体1内安装温度传感器25。本发明能够在试验工作腔5内形
成低温环境，有效模拟冬季室外效果。被测混凝土的侧部和下部不断被挤入凹槽12内，沿凹
槽12流动，在混凝土外周形成一层润滑膜，降低混凝土与模具11之间的摩擦力，减少混凝土
收缩过程的阻力，使测量结果与实际工程更加接近。通过霍尔传感器能够将测量精度高，对
收缩过程能够进行实时记录，提高测量的精度，减少误差。多余的低温润滑油脂被挤入至盒
子14内，避免污染箱体1内部。
具体而言，为了进一步模拟冬季空气环境，本实施例所述的冷气循环腔4内的风管
8的管口处安装两端通透的盒体26，盒体26的两端安装过滤网，盒体26内填充干燥剂。通过
盒体26能够对箱体1内的空气进行干燥，从而模拟冬季干燥的空气条件，从而提高收缩试验
更加贴近于实际生产应用的环境，从而提高测量的准确性。
本发明的工作过程为：将按照试验标准试模尺寸为100mm×100mm×515mm( 详见
GB/T50082-2009)浇筑成型的混凝土块，混凝土块外周包包裹塑料薄膜（也可以不包裹，已
测试在没有保护状态下的混凝土收缩情况），再放在模具11之间。将固定片21黏贴在混凝土
块的两端（固定片21为耗材，每次使用完成后无需再取下，重新使用的新的即可），连接霍尔
感应器23的安装板22固定插接在固定片21上，此时霍尔感应器23的感应定位0点。箱体1的
箱盖扣合，启动制冷设备7（制冷设备7的结构与冰箱的制冷结构相同，即为现有的压缩机、
冷凝器等组合而成）进行制冷，启动风机10产生低温的循环风，从而模拟冬季恶劣的低温大
风环境。试验过程中，霍尔感应器23会跟随收缩移动。记录温度和电压表24的数值变化情
况，根据电压-位移线性曲线关系可以获得位移量，从而方便对低温下混凝土收缩的研究。
本发明中能够将测量精度提高至0.0002mm，精度较高。在试验过程中，电推杆19逐渐推动，
将低温润滑脂推入至凹槽12内，被挤出在凹槽以外的低温润滑脂能够在混凝土块表面形成
一层润滑膜，降低因为模具本身的摩擦力对试验结果的影响。在放置和取出混凝土块时，可
以将活塞16拔出，把电推杆19、连接杆18和推杆17一并随箱体1的箱盖取下。活塞16与套管
15配合状态下还能够保持箱体1与其箱盖之间的连接，提高稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。