專利名稱：：一種測試水泥基材料抗裂性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種測試水泥基材料抗裂性能的方法，特別涉及一種采用圓環(huán)試件測試水泥基材料抗裂性能的方法。
背景技術(shù)：
：環(huán)形約束收縮實驗是考察早期受約束混凝土抗裂性能的一種實驗方法。實驗時用鋼制圓環(huán)同時給混凝土提供徑向和切向的約束，使其不能自由收縮，并能檢測試驗在不同溫濕度等條件下的開裂行為。它通過開裂時間來反映硬化水泥漿體和混凝土的抗裂性能。環(huán)形約束收縮實驗是上世紀(jì)40年代由美國MIT的Carison發(fā)明的。1988年，R.W.Carison使用徑向厚度為25mm，高度為38mm，內(nèi)徑為175mm的混凝土環(huán)和內(nèi)徑為125mm，外徑為175mm的鋼環(huán)來進行實驗。混凝土環(huán)試件的上下面經(jīng)密封處理，鋼環(huán)表面涂抹了一層薄的石蠟，干燥環(huán)境分別取為相對濕度的25%，50%和75%。同時，試件同步澆筑了相同截面積的條形混凝土試件，只允許一個面暴露在干燥環(huán)境中，并測定了其自由收縮值。通過目測定期檢査得到開裂時間。1999年，美國道路工程協(xié)會(AASHT0)推薦了一個標(biāo)準(zhǔn)混凝土環(huán)外徑為457mm，內(nèi)徑為305mm，高度為152mm;鋼環(huán)外徑為305mm，厚度為12.7mm，高度為152mm;開裂時間通過具體裝置測定。由于混凝土骨料不會產(chǎn)生收縮變形，因此水泥的收縮性能就成為混凝土及砂漿材料早期收縮開裂的重要因素。圓環(huán)試驗可測試水泥基材料的抗裂性能，其能夠提供均勻的完全約束，可以忽略不均勻收縮的影響。由于試件為圓環(huán)薄壁構(gòu)件，而且只允許試件外表面收縮，可認為收縮沿厚度是均勻的；當(dāng)內(nèi)表面產(chǎn)生裂縫時，裂縫迅速發(fā)展至上下表面，從而釋放收縮應(yīng)力。但是，由于環(huán)形試件沿環(huán)向的初始條件和邊界條件幾乎一樣，所以試驗時無法確定試件的開裂位置，整個過程需要試驗人員定時觀測，增加了試驗工作量。也有專家采用對試件人為制造缺口的辦法來限定開裂位置，但這種辦法對試件有一定的損傷，并且由于缺口之間的差異，造成損傷的不同，無法真實的反映實際情況，影響了試驗的結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種測試水泥基材料抗裂性能的方法，該方法能夠限定圓環(huán)開裂范圍，實現(xiàn)測試結(jié)果自動記錄。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種測試水泥基材料抗裂性能的方法，其特征在于它包括以下步驟(一)根據(jù)應(yīng)變片的長度在設(shè)置有約束鋼環(huán)的圓環(huán)試件外圓表面的一部分區(qū)間涂密封膠；(二)在所述圓環(huán)試件外圓表面的另一部分沒有涂密封膠區(qū)間粘貼所述應(yīng)變片，所述應(yīng)變片上連接有應(yīng)變儀。所述圓環(huán)試件涂密封膠的區(qū)間為對應(yīng)圓心角240。315°的圓環(huán)試件外圓表面。所述圓環(huán)試件涂密封膠的區(qū)間為對應(yīng)圓心角270。300°的圓環(huán)試件外圓表面。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是(1)實現(xiàn)了開裂時間的自動記錄，當(dāng)圓環(huán)試件出現(xiàn)裂縫時，側(cè)面貼的應(yīng)變片突然被拉伸，從而應(yīng)變值發(fā)生突變，由此可得到試件的開裂時間，減輕試驗人員的勞動。(2)采用封膠的方式限制開裂位置在封膠區(qū)間的可能，提高開裂發(fā)生在沒有封膠區(qū)間的概率，可減小該范圍內(nèi)相同試件間的差異性，提高實驗精度。圖l是本發(fā)明采用圓環(huán)試模制作圓環(huán)試件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是應(yīng)用本發(fā)明進行抗裂性能測試的圓環(huán)試件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中圓環(huán)試件的俯視圖；圖4是一組不同橡膠摻量凈漿試件應(yīng)變隨時間的變化曲線圖。圖中1、圓環(huán)試件，2、鋼環(huán)，3、上蓋，4、底座，5、側(cè)模，6、密封膠，7、應(yīng)變片，8、裂縫。具體實施方式為能進一步了解本發(fā)明的
發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下本發(fā)明一種測試水泥基材料抗裂性能的方法測試前，采用由有機玻璃底座4、上蓋3、和側(cè)模5組成的圓環(huán)試模制做圓環(huán)試件1，如圖l所示。試件成型終凝后拆除圓環(huán)試模有機玻璃上蓋3及側(cè)模5，試件l的外圓面全部外露，將試件l外露表面擦干凈，然后在試件1外圓面的一部分區(qū)間涂密封膠6，如圖2和圖3所示，采用涂密封膠的方式來限定圓環(huán)試件的失水位置，從而控制試件內(nèi)部的濕度，涂膠位置與外部環(huán)境無水分交換，未涂膠位置發(fā)生水分散失，故未涂膠位置發(fā)生干燥收縮，產(chǎn)生的應(yīng)變大于涂膠部分，由于內(nèi)部鋼環(huán)2限制其內(nèi)縮，未涂膠位置受鋼環(huán)2約束產(chǎn)生的應(yīng)力也較大，裂縫8出現(xiàn)在未涂膠位置，以此保證了試件在指定部位開裂。因此在試件l外圓面的另一部分區(qū)間，也就是沒有涂密封膠的區(qū)間粘貼應(yīng)變片7，應(yīng)變片7與應(yīng)變儀(圖中未示出)連接。表l為采用本發(fā)明實現(xiàn)不同橡膠摻量下水泥凈漿抗裂性能試驗的自動記錄，試件l終凝后拆模，在對應(yīng)圓心角300。的圓環(huán)試件1外圓表面上涂密封膠6，如圖2和圖3所示，在對應(yīng)圓心角60°的圓環(huán)試件1外圓表面上粘貼應(yīng)變片7，應(yīng)變儀設(shè)定每半小時測量一次應(yīng)變值。為方便表述，下表記錄了拆模后040h內(nèi)每兩小時的應(yīng)變，40h280h內(nèi)每5小時的應(yīng)變。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>40160-109-20045134-157-25550126-204-2925573-266-3626010-342-42265-79-412-48170-198-440-51475-198-442-51380-213-455-52485-272-533-57190-442-656-64495-475一666-670100-486-670-660105-498-682-670109-540-740-703(半小時后斷裂)115-678-824120-668-845125-744-841130-755-853135-790-902140-762-871145-771-898147-789-911(半小時后斷裂)150-800155-795160-781165-792170-797175-763<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表中可以看出開裂時應(yīng)變值發(fā)生突變甚至應(yīng)變片斷裂，以此來確定開裂時間。圖4為圓環(huán)試件終凝后拆模，在對應(yīng)圓心角300。的圓環(huán)試件1外圓表面上涂密封膠6，在對應(yīng)圓心角60。的圓環(huán)試件1外圓表面上粘貼應(yīng)變片7，不同橡膠摻量情況下凈漿圓環(huán)試件l的應(yīng)變隨時間的變化的曲線圖。需要說明的是圓環(huán)試件的制作可以采用木模、鋼模等多種模具中的任一種，只要滿足拆除模具上蓋及側(cè)模后，試件的外圓面全部外露即可。上述知識屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識，在此不累述。綜合考慮圓環(huán)試件的應(yīng)變值及應(yīng)變片的規(guī)格及價格，所述圓環(huán)試件1涂密封膠的區(qū)間可為對應(yīng)圓心角240。315°的圓環(huán)試件外圓表面。最好為對應(yīng)圓心角270。300°的圓環(huán)試件外圓表面。本發(fā)明提供了一種測試水泥基材料抗裂性能更簡便更科學(xué)的方法。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種測試水泥基材料抗裂性能的方法，其特征在于它包括以下步驟(一)根據(jù)應(yīng)變片的長度在設(shè)置有約束鋼環(huán)的圓環(huán)試件外圓表面的一部分區(qū)間涂密封膠；(二)在所述圓環(huán)試件外圓表面的另一部分區(qū)間粘貼所述應(yīng)變片，所述應(yīng)變片上連接有應(yīng)變儀。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的測試水泥基材料抗裂性能的方法，其特征在于所述圓環(huán)試件涂密封膠的區(qū)間為對應(yīng)圓心角240。315°的圓環(huán)試件外圓表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測試水泥基材料抗裂性能的方法，其特征在于所述圓環(huán)試件涂密封膠的區(qū)間為對應(yīng)圓心角270。300°的圓環(huán)試件外圓表面。全文摘要本發(fā)明公開了一種測試水泥基材料抗裂性能的方法，包括以下步驟(一)根據(jù)應(yīng)變片的長度在設(shè)置有約束鋼環(huán)的圓環(huán)試件外圓表面的一部分區(qū)間涂密封膠；(二)在所述圓環(huán)試件外圓表面的另一部分區(qū)間粘貼所述應(yīng)變片，所述應(yīng)變片上連接有應(yīng)變儀。本發(fā)明實現(xiàn)了開裂時間的自動記錄，當(dāng)圓環(huán)試件出現(xiàn)裂縫時，側(cè)面貼的應(yīng)變片突然被拉伸，從而應(yīng)變值發(fā)生突變，由此可得到試件的開裂時間，減輕試驗人員的勞動；采用封膠的方式限制開裂位置在封膠區(qū)間的可能，提高開裂發(fā)生在沒有封膠區(qū)間的概率。文檔編號G01N19/00GK101629894SQ20091030568公開日2010年1月20日申請日期2009年8月17日優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日發(fā)明者涵朱,楊林虎,震謝,斌駱申請人:天津大學(xué)