[发明专利]一种测试水泥基材料抗裂性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试水泥基材料抗裂性能的方法，特别涉及一种采用圆环试件测试水泥基材料抗裂性能的方法。

背景技术

环形约束收缩实验是考察早期受约束混凝土抗裂性能的一种实验方法。实验时用钢制圆环同时给混凝土提供径向和切向的约束，使其不能自由收缩，并能检测试验在不同温湿度等条件下的开裂行为。它通过开裂时间来反映硬化水泥浆体和混凝土的抗裂性能。

环形约束收缩实验是上世纪40年代由美国MIT的Carison发明的。1988年，R.W.Carison使用径向厚度为25mm，高度为38mm，内径为175mm的混凝土环和内径为125mm，外径为175mm的钢环来进行实验。混凝土环试件的上下面经密封处理，钢环表面涂抹了一层薄的石蜡，干燥环境分别取为相对湿度的25％，50％和75％。同时，试件同步浇筑了相同截面积的条形混凝土试件，只允许一个面暴露在干燥环境中，并测定了其自由收缩值。通过目测定期检查得到开裂时间。1999年，美国道路工程协会(AASHTO)推荐了一个标准：混凝土环外径为457mm，内径为305mm，高度为152mm；钢环外径为305mm，厚度为12.7mm，高度为152mm；开裂时间通过具体装置测定。

由于混凝土骨料不会产生收缩变形，因此水泥的收缩性能就成为混凝土及砂浆材料早期收缩开裂的重要因素。圆环试验可测试水泥基材料的抗裂性能，其能够提供均匀的完全约束，可以忽略不均匀收缩的影响。由于试件为圆环薄壁构件，而且只允许试件外表面收缩，可认为收缩沿厚度是均匀的；当内表面产生裂缝时，裂缝迅速发展至上下表面，从而释放收缩应力。

但是，由于环形试件沿环向的初始条件和边界条件几乎一样，所以试验时无法确定试件的开裂位置，整个过程需要试验人员定时观测，增加了试验工作量。也有专家采用对试件人为制造缺口的办法来限定开裂位置，但这种办法对试件有一定的损伤，并且由于缺口之间的差异，造成损伤的不同，无法真实的反映实际情况，影响了试验的结果。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种测试水泥基材料抗裂性能的方法，该方法能够限定圆环开裂范围，实现测试结果自动记录。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种测试水泥基材料抗裂性能的方法，其特征在于它包括以下步骤：(一)根据应变片的长度在设置有约束钢环的圆环试件外圆表面的一部分区间涂密封胶；(二)在所述圆环试件外圆表面的另一部分没有涂密封胶区间粘贴所述应变片，所述应变片上连接有应变仪。

所述圆环试件涂密封胶的区间为对应圆心角240°～315°的圆环试件外圆表面。

所述圆环试件涂密封胶的区间为对应圆心角270°～300°的圆环试件外圆表面。

本发明具有的优点和积极效果是：(1)实现了开裂时间的自动记录，当圆环试件出现裂缝时，侧面贴的应变片突然被拉伸，从而应变值发生突变，由此可得到试件的开裂时间，减轻试验人员的劳动。(2)采用封胶的方式限制开裂位置在封胶区间的可能，提高开裂发生在没有封胶区间的概率，可减小该范围内相同试件间的差异性，提高实验精度。

附图说明

图1是本发明采用圆环试模制作圆环试件的结构示意图；

图2是应用本发明进行抗裂性能测试的圆环试件的结构示意图；

图3是图2中圆环试件的俯视图；

图4是一组不同橡胶掺量净浆试件应变随时间的变化曲线图。

图中：1、圆环试件，2、钢环，3、上盖，4、底座，5、侧模，6、密封胶，7、应变片，8、裂缝。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明一种测试水泥基材料抗裂性能的方法：

测试前，采用由有机玻璃底座4、上盖3、和侧模5组成的圆环试模制做圆环试件1，如图1所示。试件成型终凝后拆除圆环试模有机玻璃上盖3及侧模5，试件1的外圆面全部外露，将试件1外露表面擦干净，然后在试件1外圆面的一部分区间涂密封胶6，如图2和图3所示，采用涂密封胶的方式来限定圆环试件的失水位置，从而控制试件内部的湿度，涂胶位置与外部环境无水分交换，未涂胶位置发生水分散失，故未涂胶位置发生干燥收缩，产生的应变大于涂胶部分，由于内部钢环2限制其内缩，未涂胶位置受钢环2约束产生的应力也较大，裂缝8出现在未涂胶位置，以此保证了试件在指定部位开裂。因此在试件1外圆面的另一部分区间，也就是没有涂密封胶的区间粘贴应变片7，应变片7与应变仪(图中未示出)连接。