[发明专利]一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法。本发明所述装置包括磁力吸盘、非接触式位移传感器、波纹管模具、测试支架、波纹管封装端头、吊链、缓压气囊、塑料管和橡胶塞；所述测试支架包括挂件杆、固定杆、左侧板和右侧板；所述左侧板设有磁力吸盘固定槽，所述右侧板设有非接触式位移传感器固定槽；所述缓压气囊、塑料管、通气孔与波纹管模具形成内部连通的结构；所述吊链包括挂钩和金属丝链。本发明实现了水泥基材料早龄期自收缩变形的准确测试，测试方法科学、可靠、稳定，具有较好的可重复性。本发明的技术方法亦适用于其他胶凝材料的自收缩变形测试。

技术领域

本发明涉及水泥基材料测试技术领域，具体涉及一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法。

背景技术

水泥是一种粉状无机胶凝材料，其定义为：凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。水泥基材料由于自身特性的问题会产生自收缩变形，因此，自收缩变形成为了水泥基材料研究和应用中的重要参数，其测试装置和测试方法也多种多样，但目前被普遍认可的技术方法均为通过长度方向的变形表征整体变形的变形量或变形率。

虽然自收缩变形测试的技术方法有许多，但在科研领域，通过可操作性和可实现性方面讲，波纹管法被广泛认可为一种较为合理的测试方法，本发明的发明人之一田倩曾在2009年与丹麦科技大学的JENSEN Ole Mejlhede在《硅酸盐学报》上发表了“采用波纹管测试水泥基材料早期自收缩方法”，论述了波纹管法测试的可靠性及理论依据，同年，该测试方法被美国标准ASTM C1698采用，田倩等也申报了专利“CN200610038892.X混凝土早期自身变形测试方法及装置”，该专利技术实现了混凝土凝缩和混凝土初凝之后的自干燥收缩的测试；本发明的发明人之一张建亮对波纹管法的测试装置做了进一步的改进，获得了专利“CN201420842970.1波纹管封装端头、及使用其的水泥基材料自收缩测定装置”，但仍存在早期变形，尤其是初凝至终凝时间段，测试重复性不佳、数据波动性大等问题，导致出现该问题的原因之一就是试件模具与支架的摩擦导致的，包括目前国家标准GB/T 50082-2009“普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准”中的混凝土收缩变形的非接触法亦存在类似问题，其时间模具对底部和四周均有约束，因此在学术界，该方法仍有一些争议。使用波纹管模具时，波纹管内部密封，当水泥基材料产生收缩或膨胀变形时，促使波纹管模具产生形变，导致波纹管内的气压变化，从而使波纹管模具对水泥基材料产生一定的约束力，这种约束力对水泥基材料早期变形，尤其是从浇筑成型至终凝前后，产生较大影响，导致早期测试结果不准确，表现形式为测试结果波动大、重复性差。

综上可知，现有的技术方法均无法准确、可靠的测试水泥基材料的早期自收缩变形，因此，本发明提出了一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法，很好地解决了这一问题。

发明内容

为了解决波纹管模具与测试支架摩擦而导致水泥基材料早期变形测试不准确以及波纹管模具长度变化导致内部压力改变而对早期变形产生影响等问题，本发明提供了一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法，实现了波纹管模具与测试支架零摩擦，实现了波纹管模具内部压力始终等于外界大气压，综合技术效果可实现水泥基材料浇筑成型开始至终凝后24小时内变形的准确、可重复的测试。

具体是这样实现的：

本发明提供了一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，包括磁力吸盘和非接触式位移传感器、波纹管模具、测试支架、波纹管封装端头、吊链、缓压气囊、塑料管和橡胶塞；

所述波纹管模具在自由状态下拉伸3mm和压缩3mm所用的力均不大于20mN；