[發明專利]水泥基材料早齡期自收縮測量裝置及測量方法

無效

• 申請號: 201310733746.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103837670A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙海濤;吳勝興;陳育志;駱勇軍;祁瀟;周亮亮
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01N1/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊楠

技術領域

本發明涉及一種水泥基材料早齡期自收縮測量裝置及測量方法，屬于水泥材料性能測量技術領域。

背景技術

隨著社會的不斷進步與發展，實際工程中對混凝土等水泥基材料的性能要求越來越高，同時伴隨高性能混凝土的高收縮導致的施工期開裂也越來越普遍。而混凝土結構開裂，其耐久性、長期力學性能、整體性能和美觀性能均將大為削弱，甚至嚴重喪失，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，首要解決的問題是建立測量自收縮的準確有效方法和方便測試裝置。

水泥基材料內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境溫度影響，其內部溫濕度經歷復雜變化。在測量水泥基材料收縮時，同時測量試件內部的溫度和濕度，有助于揭示收縮的機理，從而從機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量方法，部分方法已被各種專業性標準和規范所采用，例如中國國標GBJ82-85、中國交通行業標準JTJ270-98、中國電力行業標準DL/T5150-2001中采用的臥式混凝土收縮測定儀方法，國外混凝土收縮試驗方法主要是比長儀方法，如美國ASTM?C157/C157M-2003、ASTM?C490a-2000，英國標準BS1881：Part5，日本標準JIS?A?1129：2001中采用的方法等。上述方法都存在無法解決對早齡期1d內收縮測量的缺點，且基本都在標準養護條件下進行。但是自收縮與凝膠材料的水化進程、環境溫濕度密切相關，早齡期收縮變形發展迅速、復雜，且實際工程中混凝土澆筑后經歷較復雜的溫度、濕度歷程，因此準確測量不同溫濕度作用下早齡期的自收縮非常重要。然而對于早齡期的水泥基材料而言，自收縮的測量并無統一的標準方法可依，目前已有的測試方法絕大多數存在起測齡期較晚、起測齡期較難判斷等不足之處，直接影響測試的精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有水泥基材料自收縮測量技術的不足，提供一種水泥基材料早齡期自收縮測量裝置及測量方法，從水泥基材料稍具塑性后即可進行變形的測量，可測量水泥基材料從超早齡期到硬化的自收縮情況，同時可更準確確定等效初凝時間，從而更加精確確定自收縮起測時間，為水泥基材料早期力學、變形性能研究及數值仿真分析提供準確的自收縮技術參數。

本發明的水泥基材料早齡期自收縮測量裝置，包括試件模具、預埋標靶及位移測量系統；所述試件模具包括外模和內模，外模為上部開口的盒狀長方體，內模為可容納于外模中的長方框，在外模的兩個相對的端面和內模的兩個相對的端面的對應位置處分別設置有一圓形通孔；所述預埋標靶包括相互適配的內螺紋空心管和螺紋桿，該螺紋桿可穿過所述內模和外模上的圓形通孔；所述位移測量系統為非接觸式位移測量系統，包括位移傳感器和位移信號采集處理單元，位移傳感器可非接觸地監測預埋標靶的位移并將監測到的位移信息傳輸至位移信號采集處理單元處理。

優選地，所述外模由可拆裝的兩塊端板、兩塊側板及一塊底板組成；內模由相互分離的兩塊端板和兩塊側板組成，所述圓形通孔分別設置于外模的兩塊端板和內模的兩塊端板的對應位置處。

優選地，內模組成的空間為截面尺寸為150mm×150mm，長度為500mm。

優選地，所述組成預埋標靶的內螺紋空心管和螺紋桿由塑料類或低密度合金等輕質材料制成。

優選地，所述組成預埋標靶的內螺紋空心管上設置有至少一片沿徑向向外擴展且關于內螺紋空心管軸線對稱的擴展片。所述擴展片的形狀優選圓形、方形、或十字形。

優選地，所述組成預埋標靶的螺紋桿的一端為垂直于螺紋桿軸線的擴大的平面。

優選地，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。

優選地，所述外模和內模的材質均為有機玻璃或合金，外模的厚度為15~25mm，內模的厚度為2-3mm。

進一步地，所述測量裝置還包括可容納所述試件模具的試驗箱，該試驗箱內部的溫度和濕度可調整。

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

步驟1、將所述內模放置于外模中，并使外模兩端的圓形通孔與內模兩端的圓形通孔分別對準；將兩個預埋標靶的螺紋桿分別穿過外模和內模兩側的圓形通孔，然后在兩個螺紋桿位于內模內部的一端分別擰入相應的內螺紋空心管，再分別用螺母將兩根螺紋桿固定在外模上，同時在內模內部鋪設塑料薄膜；

步驟2、根據試驗目的，將攪拌后的待測水泥基材料注入內模中形成試件，并用塑料薄膜覆蓋試件上表面；