[发明专利]基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量方法及装置

权利要求书

1.基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量方法，其特征在于，首先将拌和好的待测水泥基材料充满并封装于等截面的空心直管中；然后通过空心直管两端的简支支承使该空心直管水平放置，形成由待测水泥基材料与空心直管组成的组合简支梁；通过设置于组合简支梁中点处的振动传感器，持续监测组合简支梁的自振频率；通过下式计算待测水泥基材料在龄期为t时的弹性模量：

式中，表示龄期为时的待测水泥基材料的弹性模量；为空心直管的刚度；为空心直管内径；表示龄期为时组合简支梁的刚度，通过求解以下方程得到：

其中，为单位长度组合简支梁的均布质量；为组合简支梁的计算长度；为龄期t时组合简支梁的第一自振频率，龄期t从水泥和水开始拌和算起。

2.如权利要求1所述基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量方法，其特征在于，该方法还包括通过调整所述空心直管温度，测量待测水泥基材料在不同养护温度下的早期弹性模量。

3.如权利要求1所述基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量方法，其特征在于，所述空心直管的截面为圆形。

4.如权利要求1所述水泥基材料早期弹性模量测量方法，其特征在于，所述组合简支梁的自振频率通过对所述振动传感器所采集的振动信号进行时域和频域分析得到。

5.如权利要求1所述水泥基材料早期弹性模量测量方法，其特征在于，所述空心直管的刚度通过以下方法得到：通过空心直管两端的简支支承使该空心直管水平放置，形成简支梁；通过设置于所述简支梁中点处的振动传感器，测量简支梁的自振频率；通过下式计算简支梁刚度，即空心直管刚度：

 ，

式中，为单位长度简支梁的均布质量；为简支梁的计算长度；为简支梁的第一自振频率。

6.一种使用权利要求1所述测量方法的基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量装置，其特征在于，包括：

等截面空心直管，用于灌注待测水泥基材料；

简支支撑装置，用于支撑所述空心直管，形成由待测水泥基材料与空心直管组成的组合简支梁；

振动测量装置，包括设置于所述组合简支梁中点处的振动传感器，以及与振动传感器连接的振动信号采集处理装置。

7.如权利要求6所述基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量装置，其特征在于，还包括用于调整所述空心直管温度的温度控制装置。

8.如权利要求6所述基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量装置，其特征在于，所述空心直管的横截面尺寸小于100mm，长度为600-1000mm。

9.如权利要求6所述基于简支结构的水泥基材料早期弹性模量测量装置，其特征在于，所述空心直管的材质为塑料或合金材料。