[發明專利]一種混凝土溫度變形應力測試方法無效
| 申請號: | 201410011062.2 | 申請日: | 2014-01-10 |
| 公開(公告)號: | CN103698238A | 公開(公告)日: | 2014-04-02 |
| 發明(設計)人: | 劉加平;郭飛;田倩;姚婷;徐文 | 申請(專利權)人: | 江蘇蘇博特新材料股份有限公司 |
| 主分類號: | G01N3/60 | 分類號: | G01N3/60;G01B7/16 |
| 代理公司: | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 沈振濤 |
| 地址: | 210008 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 混凝土 溫度 變形 應力 測試 方法 | ||
技術領域
本發明屬于建筑領域,具體涉及一種混凝土溫度變形應力測試方法。
背景技術
混凝土作為一種最常用的建筑材料,其開裂問題一直是困擾工程界的難題?;炷潦湛s產生拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度時混凝土開裂。由于水泥在水化過程中產生大量的水化熱,同時混凝土導熱系數較低,水泥水化放出的熱量難以散發,混凝土結構極易在早期產生顯著的升溫,而后溫度緩慢降低,由于混凝土是一種具有時變特征的彈塑性材料,其彈性模量和徐變參數均會隨著時間而演變。在水化硬化的早齡期,模量相對較小,而徐變松弛特征明顯,較大的溫升變形不一定產生較大的膨脹壓應力;而隨著彈性模量增長,徐變松弛行為減弱,約束條件下的溫降收縮將產生較大的收縮應力,此時混凝土極易產生溫降裂縫。在現代混凝土高水泥用量、低水膠比和高水泥細度的發展趨勢下,溫降裂縫問題越來越突出。在目前研究中,一般是研究水泥基材料的干燥收縮變形與開裂,試驗條件均為恒溫,如專利CN1243237C明確注明試驗是在標準溫度20℃±3℃的條件下進行,專利CN101738459A中雖未明確限定實驗溫度條件,但是其權利要求書中將圓環材質設定為低碳鋼也是可行的,對應變片的溫度線膨脹系數也未做明確規定,同時說明書中提出測試時需使用溫度補償應變片,默認了其使用的應變片為通用的普通應變片,其溫度線膨脹系數與混凝土和普通鋼材接近,為10~12ppm/℃,不適用于變溫條件下的試驗,且在實施例中均規定了試驗環境溫度為20℃,說明試驗也是在恒溫條件下進行的。目前尚缺乏針對變溫條件下混凝土變形及應力的研究方法。
德國慕尼黑工業大學開發的溫度應力試驗機,通過溫控設備控制試件溫度,通過步進電機為混凝土提供100%的約束程度,通過LVDT測試得到混凝土的溫度變形及應力。但是此設備操作控制及其復雜,價格高昂,一次僅能測試一個試件,難以進行同步對比試驗,一直未能得到廣泛的應用。
發明內容
發明目的:針對現有技術中存在的不足,本發明提供一種混凝土溫度變形應力測試方法,解決了約束條件下水泥基材料溫度變形應力難以測試的難題。
技術方案:為了實現上述發明目的,本發明采用的技術方案為:一種混凝土溫度變形應力測試方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)將應變片均勻地粘貼在圓環試件的內圓環內表面,靜置12~36h;
2)將圓環試件置于可控制環境溫濕度的試驗箱中,設置可控制環境溫濕度的試驗箱為恒溫模式,溫度控制在10~30℃,持續12~36h;
3)將混凝土澆筑在圓環試件內圓環和外圓環之間,待混凝土終凝后拆除外圓環,然后用塑料薄膜或石蠟覆蓋混凝土表面;
4)設置可控制環境溫濕度的試驗箱為變溫模式,設置具有一定溫度變化的溫度歷程,將應變片連接到應變采集裝置,開啟應變采集裝置,對變形進行監測。
其中,上述應變片的溫度線膨脹系數大于零小于等于1ppm/℃,電阻為120±0.8Ω。
其中,上述圓環試件的內圓環和外圓環的材質為殷鋼。
其中,上述圓環試件的內圓環的外半徑為150mm~200mm,壁厚為25~30mm,高度為200mm~250mm。
其中,上述圓環試件的外圓環的內半徑為300mm~350mm,壁厚為10~15mm,高度為200mm~250mm。
其中,上述步驟4)中可控制環境溫濕度的試驗箱,其溫度控制范圍為-40℃~100℃,升溫速率為0~4℃/min,降溫速率為0~2℃/min,濕度控制范圍為30%RH~98%RH。
其中,上述步驟4)中具有一定溫度變化的溫度歷程為升溫過程、或降溫過程、或包含升溫過程和降溫過程中的一種。
其中,上述步驟4)中應變采集裝置的分辨率為0.1~1με,數據采集頻率控制范圍為1s~5min。
本發明所述的應變片為變形幾乎不受溫度影響的應變片,圓環試件為變形幾乎不受溫度影響的圓環試件。
本發明通過溫濕度模擬試驗箱模擬實際條件下混凝土結構的溫濕度變化歷程,將變形幾乎不受溫度影響的應變片均勻地粘貼在變形幾乎不受溫度影響的圓環試件內圓環的內表面,隨后將混凝土澆筑在兩個圓環之間,通過測試圓環應變,從而推算出混凝土溫度變形應力。
有益效果:相對于現有技術,本發明具有以下優點:本發明的測試方法可準確、方便地測試自終凝時刻開始混凝土在約束條件下溫度變化而產生的變形及應力。本發明具有測試精度高、測試連續、自動化的特點。本發明測試的混凝土溫度變形應力對于評價和預防混凝土結構溫度收縮開裂具有重要意義。
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