[发明专利]测量干缩条件下混凝土松弛模量及约束应力的方法

权利要求书

1.一种测量干缩条件下混凝土松弛模量的方法，它包括如下步骤：

S1、将用于浇筑混凝土试件的第一模具和具有约束作用的第二模具放置在一恒温室内；

所述第一模具为现场施工常用的普通模具；

所述具有约束作用的第二模具为金属模具，其刚度大于欲浇筑成型的混凝土试件的刚度；其壁厚为3cm～7cm；

S2、将拌和的混凝土分别浇入到第一模具和具有约束作用的第二模具内，形成两个同批次混凝土试件；

浇筑成型的所述混凝土试件的表面不覆盖任何保水材料，以确保所述混凝土试件浇筑后只有上表面直接暴露于环境中，处于自然风干状态；

S3、待混凝土试件终凝后，在第一模具内浇筑的混凝土试件的表面中心处粘贴有第一应变片；在具有约束作用的第二模具一侧壁顶面中心处粘贴有第二应变片；

S4、分别将第一应变片、第二应变片的数据输出端通过导线与应变采集仪的信号输入端相连；

S5、记录第一应变片测量的没有约束作用下第一模具内混凝土试件的自然变形ε⁰，记录第二应变片测量的在具有约束作用的第二模具约束下混凝土试件的变形ε；

S6、计算在龄期t_i～t_i+1/2期间，混凝土试件由于受约束作用产生的应力增量(Δσ)_i：

所述应力增量为：

式中，E(t_i)是混凝土在t_i时刻的弹性模量；E(t_j)是混凝土在t_j时刻的弹性模量；是混凝土t_i时刻加载，在t_i+1/2时刻的徐变系数；是混凝土t_j时刻加载，在t_i+1/2时刻的徐变系数；ε⁰(t_i+1/2，t₀)是没有约束作用下t_i+1/2时刻混凝土的变形；ε(t_i+1/2)是约束作用下t_i+1/2时刻混凝土的变形；

S7、计算混凝土的松弛模量R_c；

S7.1、根据混凝土的应力计算混凝土的约束度：

混凝土的约束度可以表示为混凝土在约束状态下的应力与混凝土在不产生任何变形下的应力的比值，则，在龄期t_i～t_i+1/2期间，混凝土的约束度为：

式中，是混凝土t_i时刻加载，在t_i+1/2时刻的徐变系数；

S7.2、根据混凝土的刚度和具有约束作用的第二模具的刚度计算混凝土的约束度：

混凝土的约束度也可以表达为约束体的刚度与混凝土刚度和约束体刚度之和的比值，则，基于混凝土和第二模具的弹性模量和截面面积计算出的约束度为：

式中，A_c和A_s分别为混凝土和具有约束作用的第二模具的面积；E_c和E_s分别为混凝土和具有约束作用的第二模具的弹性模量；是混凝土τ时刻加载，在t时刻的徐变系数；χ(t,τ)是混凝土τ时刻加载，在t时刻的老化系数；

S7.3、混凝土的松弛模量R_c可直接由混凝土的弹性模量和老化系数表达，即：

S7.4将带入步骤S7.2中可直接得到混凝土的松弛模量R_c：

S7.5由于步骤S7.1和步骤S7.2计算得到的混凝土约束度相等，通过步骤S7.1计算出的约束度γ_R带入步骤S7.4中就可以得到混凝土的松弛模量R_c。

2.根据权利要求1所述的测量干缩条件下混凝土松弛模量的方法，其特征在于：所述具有约束作用的第二模具由铸铁制成，其长度为混凝土试件长度+2倍金属板厚，宽度为混凝土试件宽度+2倍金属板厚，高度为混凝土试件的高度。

3.根据权利要求2所述的测量干缩条件下混凝土松弛模量的方法，其特征在于：所述恒温室的温度设定在20℃±2℃。