[发明专利]同步测量混凝土受拉和受压徐变的实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种同步测量混凝土受拉和受压徐变的实验装置及实验方法，该装置包括：实验组装置：用以对实验组试件的两个节段分别产生变形量相同的受拉和受压变形，并测量得到加载的压力以及受压或受拉节段的受力，以此判断受压徐变缩短量与受拉徐变伸长量之间的关系；对照组装置：用以在无加载条件下测量得到因试件发生收缩现象产生的应力，并将该应力的一半作为受压或受拉部分的受力的影响量。与现有技术相比，本发明具有消除误差、考虑收缩对混凝土徐变量测量的影响、简化计算等优点。

技术领域

本发明涉及多种混凝土试件收缩徐变实验领域，尤其是涉及一种同步测量混凝土受拉和受压徐变的实验装置及实验方法。

背景技术

混凝土材料具有材料来源广泛、强度高、成本低、施工方便、耐久性强等特点，因而成为使用最为广泛的建筑材料。混凝土通常指将水泥、砂、石子按一定比列混合，加入水搅拌而成的建筑材料。经过几个世纪的长期发展，混凝土有了更广阔的的应用空间，在拌制混凝土时，可根据应用场景加入不同的添加剂以满足使用要求，如高效减水剂、减缩剂、防冻剂、微膨胀剂、缓凝剂及速凝剂等；也可通过改变混凝土材料或制造方式来增强混凝土的性能，如钢纤维混凝土、纤维增强混凝土、再生混凝土、轻集料混凝土以及加气混凝土等，这些混凝土通过特殊的添加物或工艺，大大改善了混凝土的性能，增加了材料的适用范围。

混凝土有着卓越的性能和性价比，但其缺陷也较为突出。首先混凝土抗拉性能较弱，约为抗压强度的7％～14％，在承受较低的拉应力时便会开裂破坏，严重影响结构的耐久性和安全性。其次，混凝土并不是一种理想的完全弹性材料，长期使用时，徐变和收缩问题较为突出。在超高层建筑中，由于混凝土收缩、徐变等非荷载效应，竖向构件会产生变形和应力重分配，这会降低结构的使用性能，引起一系列安全问题，如水平构件倾斜、楼板和墙体开裂、装饰层破坏、设备和管道损毁、电梯运行故障等，由于混凝土徐变和收缩是不可避免的，因此建立准确预测徐变和收缩的模型已成为当前研究的热点。

徐变是混凝土在持续荷载下的持续变形。当混凝土承受外荷载时，会产生一个瞬时弹性变形，随着加载时间的增加，虽然外荷载大小不变，但混凝土的变形量依然会缓慢增加，其中随时间增加的变形为混凝土的徐变变形。混凝土徐变测试方法包括压缩测试和拉伸测试。压缩测试实验较为简单，是研究混凝土压缩徐变最常用的方法，但拉伸测试由于加载困难、变形不易被测量等原因研究很少，且混凝土在徐变过程中还会持续产生收缩，造成测量误差，由于拉伸徐变研究很少，当前在计算混凝土拉伸徐变时普遍认为与压缩徐变具有相同的规律，这会带来显著误差。

为研究混凝土在承受压应力与拉应力时的徐变差异，必须同时对混凝土进行受压与受拉两种徐变实验，并且需要在实验过程中减小实验误差，方便对比混凝土受拉和受压的徐变差异。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种同步测量混凝土受拉和受压徐变的实验装置及实验方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种同步测量混凝土受拉和受压徐变的实验装置，该装置包括：

实验组装置：用以对实验组试件的两个节段分别产生变形量相同的受拉和受压变形，并测量得到加载的压力以及受压或受拉节段的受力，以此判断受压徐变缩短量与受拉徐变伸长量之间的关系；

对照组装置：用以在无加载条件下测量得到因试件发生收缩现象产生的应力，并将该应力的一半作为受压或受拉部分的受力的影响量。