[發明專利]測量干縮條件下混凝土松弛模量及約束應力的方法

有效

• 申請號: 202110282187.9
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113155602B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 辛建達;陳忠勇;劉毅;蔣曉明;張國新;晏國順;張磊;田德智;王振紅;陳立成;蔣理;王世奎;曹雙利;井德剛;汪娟;侯文倩;馬曉芳;李金桃;粘智光;張春雨
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;華電西藏能源有限公司大古水電分公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N1/36
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 趙郁軍

1.一種測量干縮條件下混凝土松弛模量的方法，它包括如下步驟：

S1、將用于澆筑混凝土試件的第一模具和具有約束作用的第二模具放置在一恒溫室內；

所述第一模具為現場施工常用的普通模具；

所述具有約束作用的第二模具為金屬模具，其剛度大于欲澆筑成型的混凝土試件的剛度；其壁厚為3cm～7cm；

S2、將拌和的混凝土分別澆入到第一模具和具有約束作用的第二模具內，形成兩個同批次混凝土試件；

澆筑成型的所述混凝土試件的表面不覆蓋任何保水材料，以確保所述混凝土試件澆筑后只有上表面直接暴露于環境中，處于自然風干狀態；

S3、待混凝土試件終凝后，在第一模具內澆筑的混凝土試件的表面中心處粘貼有第一應變片；在具有約束作用的第二模具一側壁頂面中心處粘貼有第二應變片；

S4、分別將第一應變片、第二應變片的數據輸出端通過導線與應變采集儀的信號輸入端相連；

S5、記錄第一應變片測量的沒有約束作用下第一模具內混凝土試件的自然變形ε⁰，記錄第二應變片測量的在具有約束作用的第二模具約束下混凝土試件的變形ε；

S6、計算在齡期t_i～t_i+1/2期間，混凝土試件由于受約束作用產生的應力增量(Δσ)_i：

所述應力增量為：

式中，E(t_i)是混凝土在t_i時刻的彈性模量；E(t_j)是混凝土在t_j時刻的彈性模量；是混凝土t_i時刻加載，在t_i+1/2時刻的徐變系數；是混凝土t_j時刻加載，在t_i+1/2時刻的徐變系數；ε⁰(t_i+1/2，t₀)是沒有約束作用下t_i+1/2時刻混凝土的變形；ε(t_i+1/2)是約束作用下t_i+1/2時刻混凝土的變形；

S7、計算混凝土的松弛模量R_c；

S7.1、根據混凝土的應力計算混凝土的約束度：

混凝土的約束度可以表示為混凝土在約束狀態下的應力與混凝土在不產生任何變形下的應力的比值，則，在齡期t_i～t_i+1/2期間，混凝土的約束度為：

式中，是混凝土t_i時刻加載，在t_i+1/2時刻的徐變系數；

S7.2、根據混凝土的剛度和具有約束作用的第二模具的剛度計算混凝土的約束度：

混凝土的約束度也可以表達為約束體的剛度與混凝土剛度和約束體剛度之和的比值，則，基于混凝土和第二模具的彈性模量和截面面積計算出的約束度為：

式中，A_c和A_s分別為混凝土和具有約束作用的第二模具的面積；E_c和E_s分別為混凝土和具有約束作用的第二模具的彈性模量；是混凝土τ時刻加載，在t時刻的徐變系數；χ(t,τ)是混凝土τ時刻加載，在t時刻的老化系數；

S7.3、混凝土的松弛模量R_c可直接由混凝土的彈性模量和老化系數表達，即：

S7.4將帶入步驟S7.2中可直接得到混凝土的松弛模量R_c：

S7.5由于步驟S7.1和步驟S7.2計算得到的混凝土約束度相等，通過步驟S7.1計算出的約束度γ_R帶入步驟S7.4中就可以得到混凝土的松弛模量R_c。

2.根據權利要求1所述的測量干縮條件下混凝土松弛模量的方法，其特征在于：所述具有約束作用的第二模具由鑄鐵制成，其長度為混凝土試件長度+2倍金屬板厚，寬度為混凝土試件寬度+2倍金屬板厚，高度為混凝土試件的高度。

3.根據權利要求2所述的測量干縮條件下混凝土松弛模量的方法，其特征在于：所述恒溫室的溫度設定在20℃±2℃。