[發(fā)明專利]懸吊式混凝土早齡期熱膨脹系數(shù)測試方法及其裝置

有效

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• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103293180A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡昌斌;闕文煒
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種懸吊式混凝土早齡期熱膨脹系數(shù)測試方法及其裝置。

背景技術(shù)

早齡期混凝土熱膨脹系數(shù)測試最大難點(diǎn)是要克服早齡期混凝土強(qiáng)度低、彈性模量低帶來的一系列問題。早齡期混凝土強(qiáng)度低，輕微磕碰就易引起表面的掉塊，較大的受力時會引起破壞斷裂。另外，彈性模量低就使得混凝土在受力較小時產(chǎn)生較大變形，堆置一定高度的新拌混凝土就不能忽略重力的影響，且模板摩擦阻力也會使早齡期混凝土產(chǎn)生附加變形。

當(dāng)前國內(nèi)外測量混凝土熱膨脹系數(shù)的方法按混凝土放置方式可分為兩大類：橫向臥式放置方法和立向放置方法。然而，這兩種方法均是針對成熟混凝土，若直接用于早齡期熱膨脹系數(shù)的測量會引起較大誤差，以下分別闡述。

1、橫向臥式放置方法：橫向臥式放置方法是直接將混凝土放置在地面上，對于測量早齡期混凝土熱膨脹系數(shù)有以下兩點(diǎn)不足：（1）早齡期混凝土模量較低，易受到接觸面約束，混凝土溫度變形受控制；（2）若底面直接與地面接觸，頂面和側(cè)面直接與空氣接觸，將使得底面與其它面的受熱方式發(fā)生較大不同，將導(dǎo)致混凝土整體受熱不均，最終將導(dǎo)致混凝土整體變形不均或者上下底面產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。雖然不少學(xué)者針對橫向臥式放置方法進(jìn)行過改進(jìn)，盡量減小摩擦力和受熱不均，但并沒有從根本上解決上述問題，溫度自由變形還是受到約束。

2、立向放置方法：立向放置方法雖可以避免長度方向受到接觸面約束和長度方向的受熱不均，但是由于早齡期混凝土的強(qiáng)度低、彈性模量低，一定高度的混凝土自身重力影響就不容忽視。另外，如果過早測量還將引起重力沉降，甚至混凝土的塌落。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有橫向臥式放置方法和立向放置方法的弊端，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種既可以避免接觸面摩擦力又可以避免重力影響的懸吊式混凝土早齡期熱膨脹系數(shù)測試方法及其裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案一是：一種懸吊式混凝土早齡期熱膨脹系數(shù)測試方法，包括以下步驟：步驟一，安裝可拆式矩形模具；步驟二，懸吊混凝土試件：在可拆式矩形模具內(nèi)澆筑長度為???????????????????????????????????????????????的混凝土試塊，并在澆筑的過程中按設(shè)定的位置插入熱電偶線，通過若干根繩子將可拆式矩形模具懸吊于位于實(shí)驗(yàn)箱上方的吊架，拆除可拆式矩形模具的非懸吊支撐件，通過實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的電爐對混凝土試塊進(jìn)行加熱，通過靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)連接熱電偶線以測量混凝土試塊內(nèi)部的溫度變化量，通過兩個位移傳感器測頭分別頂在混凝土試塊兩端以測量混凝土試塊的長度變形量；步驟三，熱膨脹系數(shù)計算：通過公式計算出混凝土的熱膨脹系數(shù)。

進(jìn)一步的，在步驟一中，安裝可拆式矩形模具的具體步驟如下：

（1.1）可拆式矩形模具是由若干個不同長度的矩形塑料塊和四個鋁條組成，通過螺栓和螺帽將四個鋁條與各個矩形塑料塊固定連接起來，通過透明膠在可拆式矩形模具內(nèi)的四個側(cè)面固定一層薄鐵片；

（1.2）在薄鐵片表面鋪設(shè)一層薄膜，整層薄膜是通過兩端的兩小塊薄膜和中間的一大塊薄膜拼接而成，使得整層薄膜覆蓋在薄鐵片表面上和可拆式矩形模具底面上，各塊薄膜之間的接縫用透明膠貼住以防止水泥漿流失。

進(jìn)一步的，在步驟二中，懸吊混凝土試件的具體步驟如下：

（2.1）將混凝土澆筑在可拆式矩形模具內(nèi)，并在澆筑的過程中按設(shè)定的位置插入熱電偶線，并放置于振動臺上振實(shí)；

（2.2）把可拆式矩形模具放置在便于搬運(yùn)的底板上，使得混凝土在搬運(yùn)過程中不受擾動或者破壞；并在混凝土上表面貼一層隔絕水分蒸發(fā)的隔離薄膜，以消除混凝土干燥收縮的影響，按試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)一定時間；

（2.3）按試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)一定時間后，將繩子一端連接在作為混凝土試塊懸吊支撐的矩形塑料塊上；

（2.4）通過底板將可拆式矩形模具搬運(yùn)到實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的支撐架上，支撐架上放置有用于支撐可拆式矩形模具的墊塊，使得兩個位移傳感器測頭正好測到混凝土試塊兩端中心；

（2.5）將繩子的另一端連接在位于實(shí)驗(yàn)箱上方的吊架上；

（2.6）暫時將吊架提高一段距離后，撤除可拆式矩形模具底下的底板和墊塊，撤除底板和墊塊后再恢復(fù)吊架的位置，使得可拆式矩形模具通過繩子懸吊于吊架上；

（2.7）拆除不作為混凝土試塊懸吊支撐的矩形塑料塊；

（2.8）抽出可拆式矩形模具內(nèi)的薄鐵片，使得混凝土與可拆式矩形模具隔開以自由變形；