[發明專利]一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法

在審

• 申請號: 202110827200.4
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113654927A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 王衛侖;林志海;胡曉泉
• 申請（專利權）人: 深圳前海砼源建設科技有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02;G01N25/16;G01N1/38;G01N1/36
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 王志強

1.一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，

步驟1、計算凈漿的熱膨脹系數：采用溫度應力試驗機對不含有骨料的凈漿進行自由變形試驗，獲取凈漿自由變形試驗結果后計算凈漿的熱膨脹系數；且在凈漿自由變形試驗還得到凈漿溫度歷程；

步驟2、計算凈漿自收縮：凈漿的熱膨脹系數確定以后，計算出凈漿的溫度變形和凈漿的自收縮；

步驟3、計算混凝土自收縮：根據凈漿的自收縮，計算出相同水灰比的混凝土的自收縮；

步驟4、混凝土溫度變形模擬：通過DIANA軟件建模結合計算出來的相同水灰比混凝土的自收縮結果；計算混凝土熱膨脹系數，并將該混凝土熱膨脹系數與凈漿自由變形試驗得到的凈漿溫度歷程共同輸入DIANA中，進行混凝土溫度變形模擬；

步驟5、混凝土約束力預測：混凝土溫度變形模擬與混凝土的自收縮結合，計進行混凝土的自由變形模擬；確定混凝土開裂時間后，依據人工神經網絡模型，并結合混凝土的自由變形模擬、混凝土開裂時間，從而獲得混凝土約束力預測；

步驟6、混凝土抗開裂性能判定：結合混凝土約束力預測和混凝土溫度歷程模擬，以實現混凝土抗開裂性能判定。

2.根據權利要求1所述的一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，在步驟1中，使用以下模型計算凈漿的熱膨脹系數：

α₀＝60

式中：α(t)——凈漿熱膨脹系數(×10-6℃-1)；α₀——凈漿液態的熱膨脹系數，取60×10-6℃-1；α_h——取10×10-6℃-1；t_c——凈漿彈性模量發展時間參數；t——齡期(h)；ΔT——凈漿自由變形試驗前24h最大溫升(℃)；W/B——水膠比。

3.根據權利要求2所述的一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，在步驟2中，計算溫度變形和自收縮的模型為：

ε_t(t)＝∑α_T(t)ΔT

ε_c(t)＝ε_free(t)-ε_t(t)

式中：ε_c(t)——自收縮；ε_free(t)——自由變形；ε_t(t)——溫度變形；α_T(t)——熱膨脹系數(×10-6℃-1)；ΔT——溫度差(℃)。

4.根據權利要求3所述的一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，在步驟3中，確定自收縮和溫度變形的起始時刻，將自由變形速率開始顯著增加的時刻確定為自收縮和溫度變形的起始時刻；變形分離得到的自收縮ε_總包括液態階段產生的自收縮ε_液；ε_總減去ε_液，得到能夠產生開裂風險的自收縮ε_p。

5.根據權利要求4所述的一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，在步驟3中，通過修正后的Pickett模型計算相同水灰比的混凝土的自收縮，修正后的Pickett模型如下：

ε_c＝1.39·ε_p(1-V_agg)^1.45

式中：ε_c——混凝土自收縮；ε_p——漿體自收縮；V_agg——骨料體積分數。

6.根據權利要求5所述的一種通過凈漿自由變形試驗以判定混凝土抗開裂性能的方法，其特征在于，在步驟4中，將自由變形速率開始顯著增加時刻之前的熱膨脹系數設定為0，近似忽略此階段的自收縮和溫度變形，以進行混凝土溫度歷程模擬。