[发明专利]一种分析混凝土早期收缩裂缝形成的方法和装置

说明书

本发明公开一种分析混凝土早期收缩裂缝形成的方法和装置，包括：步骤S1、获取混凝土早期体积变形信息；步骤S2、根据混凝土早期体积变形信息，得到温度作用收缩信息与湿度作用收缩信息；步骤S3、根据所述温度作用收缩信息与湿度作用收缩信息，判断混凝土是否早期开裂。采用本发明的技术方案，可以分析得到混凝土早期收缩裂缝的变形因素。

技术领域

本发明属于混凝土裂缝技术领域，尤其涉及一种分析混凝土早期收缩裂缝形成的方法和装置。

背景技术

19世纪50年代，混凝土作为一种工程建筑材料诞生，距今仅有短暂的160多年的时间，但随着工程建筑的快速发展与科学技术的突飞猛进，混凝土的工程技术水平取得了飞速的提高。混凝土的组成材料经历了由原来的砂、石、水泥、水四组分增加到将粉煤灰作为其第五组分，又将各种外加剂和矿物掺合料等作为其第六组分的快速发展历程；混凝土的结构形式日趋多样化和复杂化。随着经济的快速发展与科技的不断进步，人们的生产水平大为提高，对各种建筑物的要求也越来越高，这就促使混凝土本身也朝着高强((HSC)、高性能(HPC)方向发展。然而，随着使用环境的日益多样化，工业污染日益加重，由于其自身(内因)和外界环境(外因)等多方面的影响，混凝土日益暴露出它致命的弱点—裂缝的出现。混凝土是一种准脆性多相复合材料，而多相复合体材料内部存在着随时间变化的残余应力，在自发和诱发因素的作用下引起混凝土内部和外部的裂缝。裂缝的出现对混凝土结构的影响将是多方面的，不仅影响建筑物的美观，对使用者的心理造成影响，更危及建筑物的正常使用、长期强度和耐久性，因此浪费了大量的资源，不利于可持续发展。

随着高强、高性能混凝土的大力推广应用，混凝土的裂缝问题越来越来严重，故也备受工程界的广泛关注。混凝土处于硬化阶段的早期开裂是困扰现代混凝土工程界的一个普遍问题。早龄期混凝土结构在受约束条件下因水化硬化而导致的体积变化(一般是收缩)是混凝土结构早龄期开裂的主要原因。正如Springenschmid所说：“避免混凝土早龄期裂缝是当前混凝土技术的主要问题之一，应采用现代的概念预测混凝土早龄期的应力及其影响，来代替单纯依据现场经验的方法。”目前存在没有如何对混凝土早期裂缝产生原因进行技术分析。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种分析混凝土早期收缩裂缝形成的方法和装置。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种分析混凝土早期收缩裂缝形成的方法，包括：

步骤S1、获取混凝土早期体积变形信息；

步骤S2、根据混凝土早期体积变形信息，得到温度作用收缩信息与湿度作用收缩信息；

步骤S3、根据所述温度作用收缩信息与湿度作用收缩信息，判断混凝土是否早期开裂。

作为优选，步骤S3包括：

根据所述温度作用收缩信息与湿度作用收缩信息，得到混凝土受到约束而产生的内部拉应力；

当所述内部拉应力超过预设抗拉强度时，则判断混凝土早期开裂。

作为优选，所述温度收缩信息包括：水化急剧温升后导致的温降收缩、以及昼夜温差或季节温差引起的温度收缩。

作为优选，所述湿度作用收缩信息包括：干燥收缩、自生收缩、塑性收缩、碳化收缩。

作为优选，所述塑性收缩包含：失水凝缩、化学减缩、沉降收缩。

作为优选，自生收缩由水化程度与初凝后浆体内的自由水含量或者混凝土内水泥水化产生的耗水速率与外界水分的迁移补充速率确定。

作为优选，干燥收缩由混凝土孔隙分布和失水速率确定。

作为优选，碳化收缩由与混凝土水泥水化产物的碱度、空气中二氧化碳的浓度以及周围环境湿度确定。