混凝土干縮與膨脹試驗方法研究

楊玉君

（甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 概述

近年來，我國的基礎設施建設工程規模空前浩大，混凝土作為最主要的建筑材料之一，不斷提升其使用壽命可是說是意義重大。提高混凝土耐久性，是維護建筑物壽命的重要因素，從根本上協調混凝土性能，也是受越來越多的人去研究解決的一大難題。

混凝土收縮是混凝土耐久性的重要指標，是混凝土硬化過程中固有的體積變形性質，現行的標準中對混凝土收縮試驗方法做了規定，分為非接觸法和接觸法兩種。最常用的接觸法，因受測量設備準確度及操作簡易度的影響，結果誤差較大。

2 混凝土特定溫濕度下形變測量系統

在標準規定的試驗方法的基礎上，我們設計研制了一種特定環境下混凝土干縮養護、測量及分析為一體的特定溫濕度下混凝土形變測量系統，本系統由養護系統、測量系統及控制系統三大部分組成。

2.1 養護系統

養護系統由溫濕度調節室及試件放置室兩部分構成。溫濕度調節室為一矩形大室，內置有精密溫濕度空調用于精確控制養護系統的溫濕度；試件放置室按照標準方法的要求分為試件水平放置室和豎直放置室兩部分，由許多小方格室組成，每個方格室內的抽屜上放置一組試驗試件，其尾部通透于溫濕度調解室鏈接，期內溫濕度與溫濕度調節室保持一致，為增加美觀性及減少放置試件時相鄰室之間的震動影響，試件放置室是由不銹鋼方管內注混凝土材料制成，每個方格內的抽屜都安裝減震滑輪，見圖1。

圖1 養護系統外觀

2.2 測量系統

測量系統是由測量裝置和數據采集器兩部分構成。測量系統安裝在養護系統的試件放置室內的抽屜上，其后端有三個試件固定裝置，前端有三個精度為0.001mm的電子位移傳感器；數據采集器是接受位移傳感器傳感器數據的多通道設備，所有位移傳感器都通過數據傳輸線連接至數據采集器上，最終到PC 端。

2.3 控制系統

控制系統是由混凝土特定溫濕度下形變試驗軟件和電腦構成，試驗軟件是一個專門為混凝土特定溫濕度下形變測量系統開發的軟件，是一款集混凝土形變數據采集、試驗過程圖形繪制與數據結果分析、養護系統內溫濕度控制為一體的專用軟件。見圖2、圖3。

圖2 混凝土特定溫濕度形變測量系統

圖3 混凝土形變監測

3 混凝土干縮試驗

我們分別設計標號為C30、C40、C50 混凝土，膠凝材料采用PO42.5 的普通硅酸鹽水泥，不摻加礦物摻合料，砂子規格為0-5mm 河砂，細度模數為2.9，顆粒級配為二區中砂，含泥量為2.3%，其他指標都符合相關標準要求；碎石規格分別為5mm-10mm、10mm-20mm、16.5mm-31.5mm的三檔料，壓碎指標為15.5%，其他指標都符合相關標準要求。見表1。

表1 混凝土配合比

每種標號的混凝土制取規格為100mm×100mm×515mm的試件3 塊用混凝土特定溫濕度下形變測量系統進行1d、3d、7d、14d，28d，45d，60d，90d 收縮試驗。見表2。

表2 混凝土各齡期干縮(單位：10-6)

根據試驗數據，繪制混凝土齡期與收縮量曲線，見圖4。

圖4 混凝土各齡期干縮

根據測得數據計算出每種標號混凝土3 塊干縮試件不同齡期收縮量的偏差值，見下表3。

表3 不同齡期收縮量的偏差值

根據計算出的偏差數據，繪制干縮率偏差-齡期曲線，見圖5。

圖5 干縮率偏差-齡期曲線圖

4 結語

根據以上數據可知，同一標號3 個混凝土試塊各齡期的收縮量偏差非常的小，偏差在±15×10-6 以內，由此可見集養護、形變測量、數據分析及智能控制為一體的混凝土特定溫濕度下形變測量系統完全符要求，該系統操作簡單，試驗結果準確率高，相信定能在以后的工程應用中和科研應用中發揮其作用。