專利名稱：一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法及試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量混凝土變形性能的試驗方法及試驗裝置，特別涉及一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法及其試驗裝置。
背景技術：
混凝土材料長期以來作為一種堅固耐久的大宗建筑材料已有150多年的歷史，隨著現代混凝土技術的發展，大量高強度、工作性能良好的混凝土得到廣泛的應用。然而，許 多混凝土結構在建設或使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂縫，這是相當普遍的現象。混凝土裂縫可以引起滲漏，引起持久強度的降低，如保護層剝落、鋼筋銹蝕、混凝土的碳化等等，對結構的強度、耐久性造成較大的影響。混凝土裂縫的成因非常復雜，但可以肯定的是裂縫與混凝土水化熱、自身收縮、失水干縮、碳化收縮、自干燥收縮等引起的混凝土收縮變形有著重要的關系。因此，為了達到減少和控制混凝土裂縫的目的，工程技術人員長期以來非常重視對混凝土收縮變形性能的研究。混凝土收縮試驗是指在實驗室模擬混凝土構件施工、工作或特定的某一環境，在此環境下，觀測或測量混凝土收縮試件的變形參數。混凝土收縮試驗是研究混凝土收縮變形性能的重要試驗，試驗方法是否能夠準確的得到混凝土的收縮變形真實值，對于混凝土收縮的機理研究、變形計算和性能評定有著重要意義。因此，工程技術人員對于混凝土收縮試驗方法的研究一直未曾中斷，并且近些年來取得了不少成果。混凝土收縮試驗方法多種多樣。從試件的形狀來看，可劃分為(1)平板式限制收縮開裂試驗方法，試件形狀為方形平板，通過彎起的波浪薄板或L型鋼筋提供約束；(2)圓環式限制收縮開裂試驗方法，試件形狀為圓環，通過內圓環對混凝土收縮進行限制；(3)棱柱體法，其試件形狀為棱柱體，模擬混凝土自由收縮。從變形測量方法上可分為(1)接觸法，接觸法使用埋入式應變計、光纖位移傳感器以及使用機械式千分表等測量混凝土的收縮變形；(2)非接觸法，使用顯微鏡觀測裂縫，或在試件表面安裝測量標靶，采用激光測距儀、渦流傳感器來測量試件長度的變化。
發明內容
為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明提供一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法及其試驗裝置，該試驗方法及其試驗裝置能夠準確的測得混凝土全過程收縮與膨脹的變形曲線。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法，包括如下步驟混凝土試件澆筑制作完成后，連同試模放入到盛有事先配比好的懸浮重液中，調整懸浮重液比重直至其與混凝土試件比重相同時，混凝土試件懸浮于懸浮重液中；接著緩緩打開試模使得流塑狀態的混凝土試件完全與試模分離；通過試件兩端安裝的測量標靶和固定架上的位移傳感器測得混凝土試件長度方向的相對變形，通過溫度傳感器測得懸浮重液和混凝土試件內部的溫度。一種用于無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，所述試驗裝置內盛有可使混凝土試件懸浮于其中的懸浮重液；所述混凝土試件內埋設有溫度傳感器，試件表面鋪設有乳膠薄層，試件兩端埋設有測量標靶，試驗容器兩側安裝有位移傳感器。進一步的，所述試件下方安裝有用于測量試件浮重度的荷重傳感器。進一步的，所述位移傳感器為非接觸式位移傳感器。本發明最大的創新之處在于，方法選用同混凝土比重相同的液體將試件懸浮起來，液體無剪切模量，對混凝土試件無側向約束作用，混凝土試件能夠不受約束地自由變 形，這種狀態下真正實現了混凝土無約束變形，從而能夠準確的測得混凝土全過程收縮與膨脹的變形曲線。同時本發明中用于無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，其結構簡單，使用方便，試驗精度高。
圖I為本發明無約束測量混凝土變形性能的試驗裝置結構示意圖。
具體實施例方式
為了使本發明的技術手段、創作特征與達成目的易于明白理解，以下結合具體實施例進一步闡述本發明。如圖I所示，一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法，包括如下步驟混凝土試件7澆筑制作完成后，連同試模4放入到盛有事先配比好的懸浮重液5中，該懸浮重液5的比重可調，當懸浮重液5與試驗用混凝土試件7比重相同時，混凝土試件7所承受的浮力和重力相等，混凝土試件7處于懸浮狀態；接著緩緩打開試模4使得流塑狀態的混凝土試件7完全與試模4分離。此時，盡管試件7失去試模4支撐，但懸浮重液5使得混凝土試件7的形狀得以保持，而試件7的變形完全處于無約束狀態；通過試件7兩端安裝的測量標靶3和固定架上的位移傳感器I可以測得混凝土試件7長度方向的相對變形，通過溫度傳感器2測得懸浮重液5和混凝土試件7內部的溫度。一種用于無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，所述試驗裝置包括一試驗容器9，其內盛有可使混凝土試件7懸浮于其中的懸浮重液5 ;所述混凝土試件7內埋設有溫度傳感器2，試件7表面鋪設有乳膠薄層6，試件7兩端埋設有測量標靶3，試驗容器9兩側安裝有位移傳感器1，試件7下方安裝有用于測量試件浮重度的荷重傳感器8。作為進一步改進，所述位移傳感器I為電渦流位移傳感器。本發明方法選用同混凝土比重相同的液體將試件懸浮起來，液體無剪切模量，對混凝土試件無側向約束作用，混凝土試件能夠不受約束地自由變形，這種狀態下真正實現了混凝土無約束變形。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
權利要求
1.一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法，其特征在于，包括如下步驟混凝土試件澆筑制作完成后，連同試模放入到盛有事先配比好的懸浮重液中，調整懸浮重液比重直至其與試驗用混凝土試件比重相同時，混凝土試件懸浮于懸浮重液中；接著緩緩打開試模使得流塑狀態的混凝土試件完全與試模分離；通過試件兩端安裝的測量標靶和固定架上的位移傳感器測得混凝土試件長度方向的相對變形，通過溫度傳感器測得懸浮重液和混凝土試件內部的溫度。
2.一種用于權利要求I所述的無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，其特征在于包括一試驗容器，所述試驗容器內盛有可使混凝土試件懸浮于其中的懸浮重液；所述混凝土試件內埋設有溫度傳感器，試件表面鋪設有乳膠薄層，試件兩端埋設有測量標靶，試驗容器兩側安裝有位移傳感器。
3.根據權利要求2所述的用于無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，其特征在于所述試件下方安裝有用于測量試件浮重度的荷重傳感器。
4.根據權利要求2所述的用于無約束測量混凝土變形性能試驗方法的試驗裝置，其特征在于所述位移傳感器為非接觸式位移傳感器。
全文摘要
本發明公開了一種無約束測量混凝土變形性能的試驗方法和試驗裝置。本發明試驗方法為采用重液懸浮混凝土試件的方法，液體無剪切模量，對混凝土試件無側向約束作用，混凝土試件能夠不受約束地自由變形，從而能夠準確測得混凝土收縮(膨脹)變形；所述試驗裝置內盛有懸浮重液，混凝土試件懸浮于重液；混凝土試件內埋設有溫度傳感器；試件表面鋪設有乳膠薄層，試件兩端埋設有測量標靶，試驗容器兩側安裝非接觸式位移傳感器，試件下方安裝有荷重傳感器。該試驗裝置能準確測得混凝土全過程收縮與膨脹的變形曲線。
文檔編號G01N33/38GK102866245SQ20121034356
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者張仁瑜, 徐教宇 申請人:中國建筑科學研究院