专利名称：一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法及试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量混凝土变形性能的试验方法及试验装置，特别涉及一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法及其试验装置。
背景技术：
混凝土材料长期以来作为一种坚固耐久的大宗建筑材料已有150多年的历史，随着现代混凝土技术的发展，大量高强度、工作性能良好的混凝土得到广泛的应用。然而，许 多混凝土结构在建设或使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，这是相当普遍的现象。混凝土裂缝可以引起渗漏，引起持久强度的降低，如保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土的碳化等等，对结构的强度、耐久性造成较大的影响。混凝土裂缝的成因非常复杂，但可以肯定的是裂缝与混凝土水化热、自身收缩、失水干缩、碳化收缩、自干燥收缩等引起的混凝土收缩变形有着重要的关系。因此，为了达到减少和控制混凝土裂缝的目的，工程技术人员长期以来非常重视对混凝土收缩变形性能的研究。混凝土收缩试验是指在实验室模拟混凝土构件施工、工作或特定的某一环境，在此环境下，观测或测量混凝土收缩试件的变形参数。混凝土收缩试验是研究混凝土收缩变形性能的重要试验，试验方法是否能够准确的得到混凝土的收缩变形真实值，对于混凝土收缩的机理研究、变形计算和性能评定有着重要意义。因此，工程技术人员对于混凝土收缩试验方法的研究一直未曾中断，并且近些年来取得了不少成果。混凝土收缩试验方法多种多样。从试件的形状来看，可划分为(1)平板式限制收缩开裂试验方法，试件形状为方形平板，通过弯起的波浪薄板或L型钢筋提供约束；(2)圆环式限制收缩开裂试验方法，试件形状为圆环，通过内圆环对混凝土收缩进行限制；(3)棱柱体法，其试件形状为棱柱体，模拟混凝土自由收缩。从变形测量方法上可分为(1)接触法，接触法使用埋入式应变计、光纤位移传感器以及使用机械式千分表等测量混凝土的收缩变形；(2)非接触法，使用显微镜观测裂缝，或在试件表面安装测量标靶，采用激光测距仪、涡流传感器来测量试件长度的变化。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法及其试验装置，该试验方法及其试验装置能够准确的测得混凝土全过程收缩与膨胀的变形曲线。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法，包括如下步骤混凝土试件浇筑制作完成后，连同试模放入到盛有事先配比好的悬浮重液中，调整悬浮重液比重直至其与混凝土试件比重相同时，混凝土试件悬浮于悬浮重液中；接着缓缓打开试模使得流塑状态的混凝土试件完全与试模分离；通过试件两端安装的测量标靶和固定架上的位移传感器测得混凝土试件长度方向的相对变形，通过温度传感器测得悬浮重液和混凝土试件内部的温度。一种用于无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，所述试验装置内盛有可使混凝土试件悬浮于其中的悬浮重液；所述混凝土试件内埋设有温度传感器，试件表面铺设有乳胶薄层，试件两端埋设有测量标靶，试验容器两侧安装有位移传感器。进一步的，所述试件下方安装有用于测量试件浮重度的荷重传感器。进一步的，所述位移传感器为非接触式位移传感器。本发明最大的创新之处在于，方法选用同混凝土比重相同的液体将试件悬浮起来，液体无剪切模量，对混凝土试件无侧向约束作用，混凝土试件能够不受约束地自由变 形，这种状态下真正实现了混凝土无约束变形，从而能够准确的测得混凝土全过程收缩与膨胀的变形曲线。同时本发明中用于无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，其结构简单，使用方便，试验精度高。
图I为本发明无约束测量混凝土变形性能的试验装置结构示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的技术手段、创作特征与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。如图I所示，一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法，包括如下步骤混凝土试件7浇筑制作完成后，连同试模4放入到盛有事先配比好的悬浮重液5中，该悬浮重液5的比重可调，当悬浮重液5与试验用混凝土试件7比重相同时，混凝土试件7所承受的浮力和重力相等，混凝土试件7处于悬浮状态；接着缓缓打开试模4使得流塑状态的混凝土试件7完全与试模4分离。此时，尽管试件7失去试模4支撑，但悬浮重液5使得混凝土试件7的形状得以保持，而试件7的变形完全处于无约束状态；通过试件7两端安装的测量标靶3和固定架上的位移传感器I可以测得混凝土试件7长度方向的相对变形，通过温度传感器2测得悬浮重液5和混凝土试件7内部的温度。一种用于无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，所述试验装置包括一试验容器9，其内盛有可使混凝土试件7悬浮于其中的悬浮重液5 ;所述混凝土试件7内埋设有温度传感器2，试件7表面铺设有乳胶薄层6，试件7两端埋设有测量标靶3，试验容器9两侧安装有位移传感器1，试件7下方安装有用于测量试件浮重度的荷重传感器8。作为进一步改进，所述位移传感器I为电涡流位移传感器。本发明方法选用同混凝土比重相同的液体将试件悬浮起来，液体无剪切模量，对混凝土试件无侧向约束作用，混凝土试件能够不受约束地自由变形，这种状态下真正实现了混凝土无约束变形。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
1.一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法，其特征在于，包括如下步骤混凝土试件浇筑制作完成后，连同试模放入到盛有事先配比好的悬浮重液中，调整悬浮重液比重直至其与试验用混凝土试件比重相同时，混凝土试件悬浮于悬浮重液中；接着缓缓打开试模使得流塑状态的混凝土试件完全与试模分离；通过试件两端安装的测量标靶和固定架上的位移传感器测得混凝土试件长度方向的相对变形，通过温度传感器测得悬浮重液和混凝土试件内部的温度。
2.一种用于权利要求I所述的无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，其特征在于包括一试验容器，所述试验容器内盛有可使混凝土试件悬浮于其中的悬浮重液；所述混凝土试件内埋设有温度传感器，试件表面铺设有乳胶薄层，试件两端埋设有测量标靶，试验容器两侧安装有位移传感器。
3.根据权利要求2所述的用于无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，其特征在于所述试件下方安装有用于测量试件浮重度的荷重传感器。
4.根据权利要求2所述的用于无约束测量混凝土变形性能试验方法的试验装置，其特征在于所述位移传感器为非接触式位移传感器。
全文摘要
本发明公开了一种无约束测量混凝土变形性能的试验方法和试验装置。本发明试验方法为采用重液悬浮混凝土试件的方法，液体无剪切模量，对混凝土试件无侧向约束作用，混凝土试件能够不受约束地自由变形，从而能够准确测得混凝土收缩(膨胀)变形；所述试验装置内盛有悬浮重液，混凝土试件悬浮于重液；混凝土试件内埋设有温度传感器；试件表面铺设有乳胶薄层，试件两端埋设有测量标靶，试验容器两侧安装非接触式位移传感器，试件下方安装有荷重传感器。该试验装置能准确测得混凝土全过程收缩与膨胀的变形曲线。
文档编号G01N33/38GK102866245SQ20121034356
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者张仁瑜, 徐教宇 申请人:中国建筑科学研究院
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