[实用新型]混凝土早龄期收缩变形特性锥形测定装置

说明书

本实用新型提供的混凝土早龄期收缩变形特性锥形测定装置，有锥尖在下、锥底敞口并向上的锥形试模，锥形试模内壁设置有防粘层，所述锥形试模是有三个以上三角形侧面的棱锥形试模[5]。与现有圆锥体试样技术方法相比，在保留了“各向同性的长度变形时其锥角的角度保持不变的几何特性，使得试样在发生体积变形过程中受到的外部约束力状态保持不变，从而使测得的变形特性比现有技术更准确、更接近理想状态”优点的同时，有效降低了试模的制造成本。又因试模侧面内壁是平面而不是弧面，可直接采用片状薄膜作为试模内壁防粘层，使试验操作更加简单方便。

技术领域

1本实用新型涉及的是一种混凝土早龄期收缩变形特性锥形测定装置。

背景技术

2混凝土加水拌合后，在其凝固与老化的过程中要发生收缩或膨胀变形，但总体是收缩变形。混凝土收缩变形特性特别是早龄期收缩变形特性是评估混凝土的抗裂性的重要技术指标，对混凝土工程防止混凝土构件产生早期裂缝具有实际意义，其中早龄期混凝土是指加水拌合后3天内的混凝土，其特点是在早龄期混凝土收缩变形特性的测定过程中是尚未完全凝固的。

3混凝土变形的本质是体积变化。一般认为混凝土的变形特性是各向同性的，因此测量混凝土变形特性的理想状态是要求被测混凝土处于各方向均无外力约束的状态下进行。当混凝土试样在某个方向存在外力约束限制其变形时，其体积变化导致形状发生改变，将会影响到自由方向的长度变形量，尤其是在被测混凝土在完全凝结固化之前。如在中国国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082-2009规定的测量方法中，混凝土试样在六面体试模中接受测定，当试样发生收缩/膨胀变形时，试样在四个侧面原有的限制力减小/增大，该受力变化因素将反作用于试样本身，在与重力的共同作用下，其体积变化效应将使试样产生“放大”垂直方向的变形量同时“缩小”水平方向的变形量的效果，导致水平方向测得的变形特性偏离无约束状态下的变形特性。又如美国标准ASTMC1698-09测量方法中砂浆试样在塑料波纹管中接受测定，当试样发生变形时，由于受到波纹管管壁的约束作用，试样的体积变形效应将会对波纹管长度方向的变形量产生“放大”效果。

4混凝土在不同龄期阶段的收缩变形的快慢是不同的，甚至也可能有发生膨胀的，而不同龄期阶段混凝土试样的固化程度不同，其体积变化效应引起的对测量方向的长度变形的影响效果也是不同的。这个效应会带来测量结果的另一种不确定性是：变形过程的特性差异将引起测量结果的不同。即：理想状态下累计变形量相同的试样，在现有技术的测量方法下，由于变形过程特性的差异而导致测得的累计变形量不相同。

5即传统的混凝土早龄期收缩变形特性测定手段，由于对试样给予了多个方向的约束，和体积变化对各方向影响的不同，必定导致测量结果存在较大的不可修正的误差。

6为克服这一缺陷，中国发明专利申请“混凝土早龄期收缩变形特性测定方法”（申请公布号：CN110187084A）公开了一种砂浆试样在圆锥体试模中接受早龄期混凝土收缩变形特性测量的方案。CN110187084A利用圆锥体试样在各向同性的长度变形时其锥角的角度保持不变的几何特性，使得试样在发生体积变形过程中受到的外部约束力状态保持不变，避免了上述传统技术存在的当试样变形时使试样与试模间的约束力发生改变而导致测量方向的变形特性发生改变的弊端，从而使测得的变形特性更准确、更接近理想状态。

7虽然CN110187084A可以提高测定结果的准确性到理想状态，但却存在着一些妨碍推广应用的因素。

8一是圆锥体试模制造成本较高，由于混凝土是含有粗骨料的拌合物，其早龄期的变形主要是由砂浆部分的变形所贡献的，为避免因被测试样中的粗骨料的含量与实际配合比的离差而导致所测得的试样的变形特性产生的误差，试样的体积不能选择过小。如CN110187084A所述，“以锥角60°的试模为例；普通混凝土的骨料颗径≦40mm时圆锥底面直径可选为170mm；骨料颗径≦30mm圆锥底面直径可选为115mm；骨料颗径≦60mm时圆锥底面直径可选为225mm。”