[实用新型]一种水泥基材料早期弹性模量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥基材料力学性能的测试装置，尤其涉及一种水泥基材料早期弹性模量测量装置。

背景技术

混凝土结构的早期开裂所涉及的问题综合而复杂，涵盖了水泥基材料早期热学、力学及变形性能的方方面面，矿物掺合料和外加剂应用也大大增加了其早期性能的复杂性。国内外研究者对混凝土早期宏观性能进行了大量的试验研究，试图阐明混凝土早期开裂机理、早期性能变化规律和技术参数取值问题。其中早期弹性模量随龄期的发展变化过程是研究人员关心的热点问题之一，但是传统的通过荷载变形关系求得弹性模量的方法，至少要在试件浇筑一天拆模后进行，因此通过传统的方法难以测得水泥基材料更早期的弹性模量。但水泥基材料早龄期弹性模量对于其早期应力与收缩估算、裂缝控制等非常重要，因此如何方便、准确进行测定成为设计、施工、科研等单位关心重点之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种水泥基材料早期弹性模量测量方法及测量装置，可以实现在从入模到硬化的早期阶段，无损地对水泥基材料的弹性模量随龄期发展进行连续监测，从而为水泥基材料早期力学、变形性能研究及数值仿真分析提供准确的弹性模量参数。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种水泥基材料早期弹性模量测量方法，首先将拌和好的待测水泥基材料充满并封装于等截面的空心直管中；然后将该空心直管水平放置在两个支点上，形成由待测水泥基材料与空心直管组成的组合自由梁，两个支点分别设置于距离空心直管其中一端0.224l处和0.776l处，l为所述空心直管的长度；通过设置于所述组合自由梁中点处的振动传感器，持续监测组合自由梁的第一自振频率；通过下式计算待测水泥基材料在龄期为t时的弹性模量：

Ec(t)=[EI(t)-EaIa]64πdi4]]>

式中，E_c(t)表示龄期为t时的待测水泥基材料的弹性模量；E_aI_a为所述空心直管的刚度；d_i为所述空心直管内径；EI(t)表示龄期为t时组合自由梁的刚度，通过求解以下方程得到：

EI(t)=0.0788m‾l4f2]]>

其中，为单位长度的组合自由梁的均布质量；l为组合自由梁的长度；f为龄期t时组合自由梁的第一自振频率，龄期t从水泥基材料浇充入空心直管后算起。

进一步地，该方法还包括通过调整所述空心直管温度测量待测水泥基材料在不同养护温度下的早期弹性模量。从而实现对水泥基材料在不同养护温度下的早期力学、变形性能研究及数值仿真分析提供准确的弹性模量参数。

为了便于灌注拌和好的待测水泥基材料，所述空心直管可以在一端或两端设置可开合及封闭的盖或塞；也可两端开口，先用封管塞体封闭一端，再将空心直管灌满拌和好的待测水泥基材料后，利用封管塞体将另一开口端封闭。

一种水泥基材料早期弹性模量测量装置，包括：

等截面的空心直管，用于灌注待测水泥基材料；