[發明專利]一種混凝土早期抗裂性能測試裝置及測試方法

無效

• 申請號: 201210043031.6
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN103257220A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉巖;郭延輝
• 申請（專利權）人: 北京中企卓創科技發展有限公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及建筑技術領域，具體涉及一種混凝土早期抗裂性能測試裝置及測試方法，能夠快速準確的測試出不同混凝土的抗裂性能，適用于在現場工地進行混凝土材料測試。?

背景技術

關于混凝土材料開裂性能的研究已成為混凝土研究中的重要內容之一。目前混凝土開裂變形性能的測試方法，主要分為無約束條件下混凝土收縮測試方法以及約束條件下混凝土開裂性能測試方法。測試混凝土在約束條件下的變性性能，更能接近混凝土在實際工程中的使用狀況，但是目前國內外混凝土材料標準中尚無評價混凝土材料在約束條件下開裂性能的統一測試方法，各國對混凝土開裂性能的測試方法都尚處于試驗階段，沒有形成統一的標準。?

目前常用的混凝土在約束條件下開裂性能的測試方法主要有平板法、圓環法和棱柱體法，這些方法雖然能夠解決一定的問題，但各自也存在不足：?

1、平板式限制收縮開裂試驗方法〔平板法〕?

平板式限制收縮開裂試驗方法中試件為平板狀，試件的變形受到底座或者兩端鋼模板或鋼筋條的約束。如圖1所示，試件為600mm×600mm×63mm的平面薄板，底座也是鋼材質，混凝土澆筑在鋼模內，鋼模內襯塑料薄膜，當混凝土澆筑后，發生收縮時受到四周的鋼筋條的約束，混凝土變形受到約束限制，約束應力大于混凝土拉力時，試件會出現開裂。平板法的主要特點是比較易于操作，能迅速有效的研究混凝土和砂漿的塑性干縮性能。目前國內外主要的平板實驗方法有：?

(1)Kraai法(美國)?

此種研究混凝土抗裂性的平板試驗裝置及測試方法由圣約瑟(San?Jose)州立大學的Kraai提出，由放置在周邊的L形鋼筋網提供約束，試模內部底面鋪一層塑料薄膜以減少對混凝土的約束。試件澆筑后，用太陽燈和電風扇模擬工作環境，24小時后，測定裂縫長度和寬度。由于試模尺寸厚度為19mm，比較薄，只適合用于研究砂漿和篩出石子后的混凝土的收縮開裂，后經過改進，才可以用來測試混凝土的開裂性能。?

此方法在美國ACI協會報告中(ACI?544.2R-89?Measurement?of?Properties?of?Fiber?Reinforced?Concrete)推薦為測試合成纖維混凝土開裂性能的一種方法。?

(2)ICBO(International?Conference?of?Building?Officials)標準法(國際建筑學會)?

在對混凝土抗塑性收縮和干燥收縮開裂的研究中，Parviz?Soroushian的研究小組(美國密西根州立大學)采用了一種彎起鋼板充當約束的平板式試驗裝置。這種方法采用單槽誘導裂縫出現，使試驗效果更加突出，可更加迅速的評價混凝土的開裂性能，如果結合一些必要的圖像分析和處理方法，能提供一套粗略定量評價混凝土開裂性能的方法。此方法也被ICBO(International?Conference?of?Building?Officials)的合成纖維混凝土標準(Acceptance?Criteria?for?Concrete?with?Synthetic?Fibers)推薦為檢測混凝土開裂性能的方法。?

該方法試模尺寸560mm×365mm×114mm，用彎起的波浪形的薄鋼板提供約束，混凝土填充在模具中，上表面暴露于風速為9.5m/s、相對濕度40％的環境中，持續3小時。由于試模尺寸厚度為114mm，可用于研究混凝土和砂漿塑性收縮和干燥收縮引起的開裂。美國的Purdue大學在這方面的工作開展得很多。但此種方法僅設一道單槽刀口誘導裂縫，僅僅能表征刀口處混?凝土的開裂性能，且由于骨料在混凝土中分布不均勻，單槽刀口誘導產生的裂縫受干擾影響因素較多，對整體混凝土代表性較小。?

以上這兩種試驗方法采用相同的開裂評價指標，即收縮裂縫指數。根據裂縫的寬度，將裂縫分為大(大于3mm)、中(2-3mm)，小(1-2mm)，細(小于1mm)四種類型，定義其度量指數分別為3，2，1，0.5，每一度量指數乘以其相應的裂縫長度，相加后即為該試件的收縮裂縫指數。用裂縫控制率來評價對混凝土和砂漿抗裂性的改善程度。?

裂縫控制率：K＝(1-m/m0)×100％；?

其中：K表示裂縫控制率；m為改性后的砂漿的裂縫指數；m0為基準砂漿的裂縫指數。?