[发明专利]混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置，其特征在于，包括：

用于形成混凝土试件的模具系统，包括模具和内衬模板，所述模具为上部开口的方形容器，所述内衬模板包括贴附在模具的内壁四周的可抽出的衬板，以及覆盖模具内侧底面的聚四氟乙稀层，在模具的一对相对的两端分别设置有穿透模具侧壁的孔道；

位移测试系统，包括数据采集模块以及对应每个所述孔道设置的测头、位移传感器和导杆，测头与所述孔道对应预埋在混凝土试件端部，导杆的一端穿过所述孔道与测头连接，导杆的另一端与位移传感器连接，所述数据采集模块与位移传感器相连；

温度控制系统，包括温度传感器、温度控制软体层以及温度控制模块，所述温度传感器在混凝土浇注时埋入混凝土内部，所述温度控制软体层是可变形且温度可调的软体材料，温度控制软体层贴附在内衬模板的内侧，且足够覆盖混凝土试件顶面，且在温度控制软体层的内侧还贴附有一层足够覆盖混凝土试件顶面的塑料薄膜，温度控制软体层与所述温度控制模块连接，温度控制模块实时采集温度传感器的温度，并控制温度控制软体层的温度。

2.根据权利要求1所述的混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置，其特征在于，

所述模具为长条形容器，所述孔道位于模具长度方向的两端。

3.根据权利要求1所述的混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置，其特征在于，

所述导杆与测头为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置，其特征在于，

还设置有温度传感器安装管，所述温度传感器安装管的下部预埋在混凝土试件中，在所述温度传感器安装管的下部设置有孔，所述温度传感器安装在所述温度传感器安装管内。

5.一种混凝土自收缩变形测量方法，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置进行测量混凝土自收缩变形，包括以下步骤：

S11，在模具内依次安装内衬模板、温度控制软体层和塑料薄膜，然后安装测头和导杆，所述导杆的一端穿过孔道与所述测头连接；

S12，在塑料薄膜内侧浇注混凝土，浇注时在混凝土试件中心位置预埋温度传感器；

S13，对混凝土进行振捣后，用塑料薄膜包裹覆盖密封混凝土，接着将温度控制软体层包裹在塑料薄膜外侧，安装位移传感器，将位移传感器与数据采集模块连接，将温度传感器和温度控制模块连接，抽出模具内的衬板；

S14，通过温度控制模块监测混凝土内部温度T1，同时控制温度控制软体层的温度T2，通过调整温度控制软体层的温度T2，使混凝土内部的温度T1始终处于恒定状态；

S15，位移传感器所测位移变形之和作为早龄期混凝土不含温度变形的自收缩变形。

6.根据权利要求5所述的混凝土自收缩变形测量方法，其特征在于，

S14中的所述恒定状态是指温度变化幅度小于±0.5℃。

7.根据权利要求5所述的混凝土自收缩变形测量方法，其特征在于，

步骤S12中，在模具内浇注混凝土时，先在混凝土试件中预埋温度传感器安装管，所述温度传感器安装管的下部预埋在混凝土试件中，在所述温度传感器安装管的下部设置有孔，然后将温度传感器安装在所述温度传感器安装管内。

8.一种混凝土热膨胀系数测量方法，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的混凝土自收缩变形及热膨胀系数测量装置进行热膨胀系数测量，包括以下步骤：

S11，在模具内依次安装内衬模板、温度控制软体层和塑料薄膜，然后安装测头和导杆，所述导杆的一端穿过孔道与所述测头连接；

S12，在塑料薄膜内侧浇注混凝土，浇注时在混凝土试件中心位置预埋温度传感器；

S13，对混凝土进行振捣后，用塑料薄膜包裹覆盖密封混凝土，接着将温度控制软体层包裹在塑料薄膜外侧，安装位移传感器，将位移传感器与数据采集模块连接，将温度传感器和温度控制模块连接，抽出模具内的衬板；

S16，通过温度控制模块监测混凝土内部温度T1，同时通过调整温度控制软体层的温度T2使混凝土试件内部的温度达到并稳定在温度T2，记录此时的位移传感器测得的位移为S1，再将温度控制软体层的温度T2升高至T2+ΔT，同时通过调整温度控制软体层的温度T2使得混凝土试件的内部温度达到并稳定在T2+ΔT时，记录此时的位移为S2；

S17，根据以下公式计算热膨胀系数αc，

αc＝(S2-S1)/ΔT。