[發(fā)明專利]水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量裝置及測(cè)量方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310733746.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103837670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海濤;吳勝興;陳育志;駱勇軍;祁瀟;周亮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38;G01N1/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 楊楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量裝置及測(cè)量方法，屬于水泥材料性能測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，實(shí)際工程中對(duì)混凝土等水泥基材料的性能要求越來(lái)越高，同時(shí)伴隨高性能混凝土的高收縮導(dǎo)致的施工期開(kāi)裂也越來(lái)越普遍。而混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，其耐久性、長(zhǎng)期力學(xué)性能、整體性能和美觀性能均將大為削弱，甚至嚴(yán)重喪失，是目前影響工程安全性、耐久性降低的主要原因之一。因此，為了有效減小和控制自收縮、提高其耐久性，首要解決的問(wèn)題是建立測(cè)量自收縮的準(zhǔn)確有效方法和方便測(cè)試裝置。

水泥基材料內(nèi)部溫濕度是影響其收縮的重要因素，水泥基材料入模后，由于膠凝材料水化以及環(huán)境溫度影響，其內(nèi)部溫濕度經(jīng)歷復(fù)雜變化。在測(cè)量水泥基材料收縮時(shí)，同時(shí)測(cè)量試件內(nèi)部的溫度和濕度，有助于揭示收縮的機(jī)理，從而從機(jī)理上采取減小有害收縮的手段和方法。

目前已建立了多種水泥基材料自收縮測(cè)量方法，部分方法已被各種專業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范所采用，例如中國(guó)國(guó)標(biāo)GBJ82-85、中國(guó)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ270-98、中國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5150-2001中采用的臥式混凝土收縮測(cè)定儀方法，國(guó)外混凝土收縮試驗(yàn)方法主要是比長(zhǎng)儀方法，如美國(guó)ASTM?C157/C157M-2003、ASTM?C490a-2000，英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS1881：Part5，日本標(biāo)準(zhǔn)JIS?A?1129：2001中采用的方法等。上述方法都存在無(wú)法解決對(duì)早齡期1d內(nèi)收縮測(cè)量的缺點(diǎn)，且基本都在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行。但是自收縮與凝膠材料的水化進(jìn)程、環(huán)境溫濕度密切相關(guān)，早齡期收縮變形發(fā)展迅速、復(fù)雜，且實(shí)際工程中混凝土澆筑后經(jīng)歷較復(fù)雜的溫度、濕度歷程，因此準(zhǔn)確測(cè)量不同溫濕度作用下早齡期的自收縮非常重要。然而對(duì)于早齡期的水泥基材料而言，自收縮的測(cè)量并無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法可依，目前已有的測(cè)試方法絕大多數(shù)存在起測(cè)齡期較晚、起測(cè)齡期較難判斷等不足之處，直接影響測(cè)試的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有水泥基材料自收縮測(cè)量技術(shù)的不足，提供一種水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量裝置及測(cè)量方法，從水泥基材料稍具塑性后即可進(jìn)行變形的測(cè)量，可測(cè)量水泥基材料從超早齡期到硬化的自收縮情況，同時(shí)可更準(zhǔn)確確定等效初凝時(shí)間，從而更加精確確定自收縮起測(cè)時(shí)間，為水泥基材料早期力學(xué)、變形性能研究及數(shù)值仿真分析提供準(zhǔn)確的自收縮技術(shù)參數(shù)。

本發(fā)明的水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量裝置，包括試件模具、預(yù)埋標(biāo)靶及位移測(cè)量系統(tǒng)；所述試件模具包括外模和內(nèi)模，外模為上部開(kāi)口的盒狀長(zhǎng)方體，內(nèi)模為可容納于外模中的長(zhǎng)方框，在外模的兩個(gè)相對(duì)的端面和內(nèi)模的兩個(gè)相對(duì)的端面的對(duì)應(yīng)位置處分別設(shè)置有一圓形通孔；所述預(yù)埋標(biāo)靶包括相互適配的內(nèi)螺紋空心管和螺紋桿，該螺紋桿可穿過(guò)所述內(nèi)模和外模上的圓形通孔；所述位移測(cè)量系統(tǒng)為非接觸式位移測(cè)量系統(tǒng)，包括位移傳感器和位移信號(hào)采集處理單元，位移傳感器可非接觸地監(jiān)測(cè)預(yù)埋標(biāo)靶的位移并將監(jiān)測(cè)到的位移信息傳輸至位移信號(hào)采集處理單元處理。

優(yōu)選地，所述外模由可拆裝的兩塊端板、兩塊側(cè)板及一塊底板組成；內(nèi)模由相互分離的兩塊端板和兩塊側(cè)板組成，所述圓形通孔分別設(shè)置于外模的兩塊端板和內(nèi)模的兩塊端板的對(duì)應(yīng)位置處。

優(yōu)選地，內(nèi)模組成的空間為截面尺寸為150mm×150mm，長(zhǎng)度為500mm。

優(yōu)選地，所述組成預(yù)埋標(biāo)靶的內(nèi)螺紋空心管和螺紋桿由塑料類或低密度合金等輕質(zhì)材料制成。

優(yōu)選地，所述組成預(yù)埋標(biāo)靶的內(nèi)螺紋空心管上設(shè)置有至少一片沿徑向向外擴(kuò)展且關(guān)于內(nèi)螺紋空心管軸線對(duì)稱的擴(kuò)展片。所述擴(kuò)展片的形狀優(yōu)選圓形、方形、或十字形。

優(yōu)選地，所述組成預(yù)埋標(biāo)靶的螺紋桿的一端為垂直于螺紋桿軸線的擴(kuò)大的平面。

優(yōu)選地，所述位移傳感器為電渦流式位移傳感器或激光位移傳感器。

優(yōu)選地，所述外模和內(nèi)模的材質(zhì)均為有機(jī)玻璃或合金，外模的厚度為15~25mm，內(nèi)模的厚度為2-3mm。

進(jìn)一步地，所述測(cè)量裝置還包括可容納所述試件模具的試驗(yàn)箱，該試驗(yàn)箱內(nèi)部的溫度和濕度可調(diào)整。

一種水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量方法，使用如上所述水泥基材料早齡期自收縮測(cè)量裝置，包括以下步驟：

步驟1、將所述內(nèi)模放置于外模中，并使外模兩端的圓形通孔與內(nèi)模兩端的圓形通孔分別對(duì)準(zhǔn)；將兩個(gè)預(yù)埋標(biāo)靶的螺紋桿分別穿過(guò)外模和內(nèi)模兩側(cè)的圓形通孔，然后在兩個(gè)螺紋桿位于內(nèi)模內(nèi)部的一端分別擰入相應(yīng)的內(nèi)螺紋空心管，再分別用螺母將兩根螺紋桿固定在外模上，同時(shí)在內(nèi)模內(nèi)部鋪設(shè)塑料薄膜；

步驟2、根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模瑢嚢韬蟮拇郎y(cè)水泥基材料注入內(nèi)模中形成試件，并用塑料薄膜覆蓋試件上表面；