[發(fā)明專(zhuān)利]一種評(píng)估凍融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911314930.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111398331B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張研;鄒錦宇;倪旭暉;陳達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N25/00;G01N33/38;G01N3/08;G01N3/60
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種評(píng)估凍融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的方法，該方法基于材料在彈性變形階段損傷不會(huì)增加的力學(xué)機(jī)理，通過(guò)在彈性變形范圍的反復(fù)加載?卸載試驗(yàn)消除試驗(yàn)誤差，準(zhǔn)確獲得混凝土試件在不同凍融循環(huán)次數(shù)下的彈性模量，根據(jù)彈性模量的變化評(píng)估混凝土的抗凍性能。本發(fā)明解決現(xiàn)有的基于傳統(tǒng)共振法測(cè)定的動(dòng)彈性模量無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定的問(wèn)題，提出了一種準(zhǔn)確測(cè)定彈性模量的方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的準(zhǔn)確評(píng)估，簡(jiǎn)單易用，準(zhǔn)確度高，彈性模量誤差可以控制在1％以?xún)?nèi)，克服了現(xiàn)有混凝土抗凍性能評(píng)估中的用共振法測(cè)定動(dòng)彈性模量誤差較大(10％)的局限。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土材料/結(jié)構(gòu)安全，特別涉及一種評(píng)估凍融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今混凝土由于其性?xún)r(jià)比高、施工方便及其較高的耐久性在土木水利工程中得到了廣泛的使用。在嚴(yán)寒及凍融環(huán)境中使用時(shí)，混凝土的力學(xué)性能會(huì)降低甚至影響結(jié)構(gòu)安全。因此，工程中經(jīng)常用凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)混凝土抗凍性。目前常用的是測(cè)定不同凍融循環(huán)次數(shù)下的混凝土動(dòng)彈性模量值，當(dāng)動(dòng)彈性模量值大于初始動(dòng)彈性模量值60％時(shí)達(dá)到的最大凍融循環(huán)次數(shù)作為混凝土的抗凍性指標(biāo)。但是，現(xiàn)有的用共振法測(cè)定動(dòng)彈性模量的方法誤差較大，對(duì)同一個(gè)試件測(cè)試多次，試驗(yàn)誤差經(jīng)常超過(guò)10％，無(wú)法滿(mǎn)足準(zhǔn)確性要求。

ZL201611028647.0提出了一種混凝土抗凍性的評(píng)價(jià)方法，提出了一個(gè)考慮凍融循環(huán)次數(shù)和凍融循環(huán)時(shí)間共同影響的評(píng)價(jià)模型，但仍然基于傳統(tǒng)共振法測(cè)定的動(dòng)彈性模量進(jìn)行構(gòu)建，其動(dòng)彈性模量的準(zhǔn)確性仍然無(wú)法提高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有的基于傳統(tǒng)共振法測(cè)定的動(dòng)彈性模量無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定，提出了一種準(zhǔn)確測(cè)定彈性模量的方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的準(zhǔn)確評(píng)估。

技術(shù)方案：本發(fā)明提出一種評(píng)估凍融循環(huán)作用下混凝土抗凍性能的方法，基于材料在彈性變形階段損傷不會(huì)增加的力學(xué)機(jī)理，通過(guò)在彈性變形范圍的反復(fù)加載-卸載試驗(yàn)消除試驗(yàn)誤差，準(zhǔn)確獲得混凝土試件在不同凍融循環(huán)次數(shù)下的彈性模量，根據(jù)彈性模量的變化評(píng)估混凝土的抗凍性能，包括以下步驟：

(1)將混凝土試件進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，根據(jù)獲得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)確定混凝土的彈性應(yīng)變極限應(yīng)力值σ_e及彈性模量E₀；

(2)將混凝土試件放入凍融循環(huán)裝置中，進(jìn)行50次凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)；

(3)對(duì)試件進(jìn)行加載-卸載試驗(yàn)，以勻速加載方式施加a₁％σ_e，緊接著勻速卸載至b₁％σ_e，記錄a₁％σ_e卸載至b₁％σ_e時(shí)的應(yīng)變改變值△ε₁，記(a₁-b₁)％σ_e＝△σ_e1，則彈性模量E₁可以預(yù)測(cè)為△σ_e1/△ε₁；

(4)荷載從b₁％σ_e加載到a₂％σ_e，緊接著勻速卸載至b₂％σ_e，記錄a₂％σ_e卸載至b₂％σ_e時(shí)的應(yīng)變改變值△ε₂，記(a₂-b₂)％σ_e＝△σ_e2，則彈性模量E₂可以預(yù)測(cè)為△σ_e2/△ε₂，當(dāng)本步驟獲得的彈性模量與上步驟獲得的彈性模量相差小于1％時(shí)，判定凍融循環(huán)作用下的彈性模量E_{凍融循環(huán)次數(shù)}為上步驟獲得的彈性模量與本步驟獲得的彈性模量的平均值；若本步驟獲得的彈性模量與上步驟獲得的彈性模量相差大于1％，則上步驟的彈性模量值用本步驟獲得的彈性模量值代替，并重復(fù)步驟4；