[发明专利]一种测量混凝土全过程线膨胀系数的方法

摘要

一种测量混凝土全过程线膨胀系数的方法，将混凝土原材料按照相应配比搅拌，浇入容置空间内，形成试件，盖好温度模板上盖；将温度传感器分别插入试件中部三等分点，以及环境箱测温孔内；试件中部安装位移传感器，并用定位工装固定，保持其位置恒定；设定相应的温度模板以及环境箱的温度历程曲线；待混凝土初凝后拆除定位工装，开始试验，测量混凝土的收缩数据。1天龄期前，混凝土的线膨胀系数通过水泥浆和骨料的线膨胀系数和骨料比率来确定；1天龄期后，通过测量温度变化下的变形量，来计算出材料的线膨胀系数。本发明可以对混凝土在温度变化发展条件下的全过程线膨胀系数进行试验，为掌握混凝土力学性能和防止混凝土裂缝产生提供可靠依据。

主权项

一种测量混凝土全过程线膨胀系数的方法，其特征在于，它利用一个试验装置，该试验装置包括一底座，该底座上设置有一用于隔绝外界环境的环境箱，该环境箱内设有混凝土试件容置装置；该混凝土试件容置装置包括固定夹头、活动夹头、两个侧模板，拼合构成一个上端敞口或者上下端均敞口的容置空间，该固定夹头固定设置在该环境箱一端，该活动夹头可沿该容置空间的长度方向的轴线移动地设置在该环境箱另一端，两个侧模板平行置于该固定夹头和活动夹头之间；该环境箱或者该环境箱和该容置空间设置温度传感器和湿度传感器；该环境箱和混凝土试件容置装置还设有温度调节装置和湿度调节装置；还包括一加载系统；该加载系统包括一反力框架、一传动装置和一带有减速机的伺服电机，该反力框架固定设置在该底座上，将该环境箱包围；该传动装置包括设于该反力框架上的主动丝杠，该主动丝杠末端连接约束轴，该约束轴穿过该环境箱且末端穿与该活动夹头连接，而使得该活动夹头位置固定或在该轴线方向移动；该伺服电机与该主动丝杠连接；该约束轴顶部设有测量顶，该测量顶与该环境箱之间设有位移传感器；该传动装置设有应力传感器；该温度传感器、湿度传感器、位移传感器、应力传感器连接至测量控制系统的输入端，该温度调节装置、湿度调节装置和该伺服电机均连接至测量控制系统的输出端；将混凝土原材料按照相应配比搅拌，浇入容置空间内，形成试件，盖好温度模板上盖；将温度传感器分别插入试件中部三等分点，以及环境箱测温孔内；试件中部安装位移传感器，并用定位工装固定，保持其位置恒定；设定相应的温度模板以及环境箱的温度历程曲线；待混凝土初凝后拆除定位工装，开始试验，测量混凝土的收缩数据；本发明的线膨胀系数的测量公式按照下面公式进行数学描述：式中，α为混凝土全程线膨胀系数，10‑6/℃；CC为混凝土中水泥浆的体积比率，无量纲；αa为混凝土中骨料的线膨胀系数，10‑6/℃；Ca为混凝土中骨料的体积比率，无量纲；t为混凝土的龄期，天；Δε为混凝土的变形，无量纲；ΔT为混凝土的温度变化量，℃；1天龄期前，混凝土的线膨胀系数通过水泥浆和骨料的线膨胀系数和骨料比率来确定；1天龄期后，通过测量温度变化下的变形量，来计算出材料的线膨胀系数。