[发明专利]一种测试混凝土抗裂性能的方法

摘要

一种测试混凝土抗裂性能的方法，将混凝土原材料按配比搅拌，浇入模板，保持试件上表面裸露，以模拟环境因素产生的温湿影响；将温度传感器分别插入试件中部三等分点，以及环境箱测温孔内，将湿度传感器置于环境箱内；试件中部安装位移传感器，并用定位工装固定，保持其位置恒定；软件测试界面内设定相应的环境箱温、湿度和约束参数，模拟真实环境，待混凝土终凝后拆除定位工装，开始试验，每隔5小时，对混凝土施加压力，并测量混凝土的位移数据；按照公式计算混凝土不同龄期的弹性模量，并根据公式计算混凝土抗裂性能指标。本发明可以对混凝土在温度变化发展条件下的抗裂性能进行试验，为掌握混凝土力学性能和防止混凝土裂缝产生提供可靠依据。

主权项

一种测试混凝土抗裂性能的方法，其特征在于，它利用一个试验装置，该试验装置包括一底座，该底座上设置有一用于隔绝外界环境的环境箱，该环境箱内设有混凝土试件容置装置；该混凝土试件容置装置包括固定夹头、活动夹头、两个侧模板，拼合构成一个上端敞口或者上下端均敞口的容置空间，该固定夹头固定设置在该环境箱一端，该活动夹头可沿该容置空间的长度方向的轴线移动地设置在该环境箱另一端，两个侧模板平行置于该固定夹头和活动夹头之间；该环境箱或者该环境箱和该容置空间设置温度传感器和湿度传感器；该环境箱和混凝土试件容置装置还设有温度调节装置和湿度调节装置；还包括一加载系统；该加载系统包括一反力框架、一传动装置和一带有减速机的伺服电机，该反力框架固定设置在该底座上，将该环境箱包围；该传动装置包括设于该反力框架上的主动丝杠，该主动丝杠末端连接约束轴，该约束轴穿过该环境箱且末端穿与该活动夹头连接，而使得该活动夹头位置固定或在该轴线方向移动；该伺服电机与该主动丝杠连接；该约束轴顶部设有测量顶，该测量顶与该环境箱之间设有位移传感器；该传动装置设有应力传感器；该温度传感器、湿度传感器、位移传感器、应力传感器连接至测量控制系统的输入端，该温度调节装置、湿度调节装置和该伺服电机均连接至测量控制系统的输出端；将混凝土原材料按相应配比搅拌，浇入容置空间内，形成试件，保持试件上表面裸露，以模拟环境因素产生的温湿影响；将温度传感器分别插入试件中部三等分点，以及环境箱测温孔内，将湿度传感器置于环境箱内；试件中部安装位移传感器，并用定位工装固定，保持其位置恒定；软件测试界面内设定相应的环境箱温、湿度和约束参数，模拟真实环境，待混凝土终凝后拆除定位工装，开始试验，每隔5小时，对混凝土施加压力，数值按照下表格采用，并测量混凝土的位移数据；5小时 10小时 15小时 20小时 25小时 30小时 35小时 5Kn 10Kn 15Kn 20Kn 30Kn 40Kn 60Kn 40小时 45小时 50小时 55小时 60小时 65小时 70小时 70Kn 80Kn 100Kn 100Kn 100Kn 100Kn 100Kn 75小时 80小时 85小时 90小时 95小时 100小时   100Kn 100Kn 100Kn 100Kn 100Kn 100Kn   根据下列公式计算混凝土不同龄期的弹性模量：τ为某个时刻的混凝土龄期；E(τ)为τ时刻的混凝土弹性模量；Δε为应变变化量，为τ时刻和τ+Δτ时刻的位移变化量除以试件有效长度；Δσ为τ时刻和τ+Δτ时刻的总应力变化量；σ(τ)为τ时刻的试件应力；σ(τ+Δτ)为τ+Δτ时刻的试件应力；ε(τ)为τ时刻的试件应变；ε(τ+Δτ)为τ+Δτ时刻的试件应变；根据下列公式计算混凝土抗裂性能指标：式中，I为混凝土的抗裂性能指标；R1为混凝土的抗拉强度；ΔT为混凝土的温度变化量；α为混凝土线膨胀系数；εd为第n天龄期时混凝土的干缩率；E1为混凝土的弹性模量；K(n,t)为n天龄期时混凝土的松弛系数；n为龄期；t为加载龄期。