温度应力试验机在混凝土裂缝测试中的应用

混凝土中普遍存在可见和不可见裂缝,准确分析和评价其开裂趋势,是采取措施有效减少或避免开裂的前提。主要介绍了棱柱体式约束试验方法的研究进展,并重点分析了温度应力试验机在混凝土早期开裂测试技术上的应用。温度—应力试验机可以同时进行单轴约束试验和自由变形试验,能准确地测量混凝土的早期变形、拉伸弹性模量和徐变松弛,以及不同约束程度下的应力发展,可准确分析和评价混凝土的开裂趋势。

基于温度应力试验机的混凝土控裂技术研究现状

温度应力试验机能够克服传统试验方法的缺陷,对混凝土控裂性作出定量地综合评价。重点介绍此项技术的发展历程及研究现状,并就目前国内市场上出售的HYPY型温度应力试验机的工作原理、特征参数、评价指标及优缺点进行研究探讨。

基于温度应力试验机的混凝土早期开裂敏感性研究

现有标准的评价方法无法准确反映混凝土在特定的温度历程和约束程度下的早期开裂性能,试验结果仅能用于定性区分。而温度应力试验机(TSTM)是目前定量评价混凝土早期开裂敏感性较为准确的试验仪器。介绍了TSTM的发展历史,并基于TSTM的抗裂性评价定量指标,对影响混凝土早期开裂敏感性的因素进行了分析;总结了骨料种类、水泥品种、膨胀剂、温度历程以及约束程度等因素对混凝土早期开裂敏感性的影响规律;最后,探讨了TSTM存在的问题和未来研究的方向。

基于温度-应力试验机的水工混凝土抗裂性试验方法

目前水工混凝土采用极限拉伸值和绝热温升来评判抗裂性的方法未能客观反映混凝土实际的抗裂表现。重大水利工程对混凝土的抗裂性提出了更高的要求,迫切需要一种科学、综合的试验方法来客观评价混凝土的抗裂性。作为一种先进的设备,温度-应力试验机能够克服目前混凝土抗裂性试验方法的缺陷,可以实现以下功能:测量半绝热及模拟实际坝体温度历程下混凝土力学及变形性能的发展规律、监测不同约束状态下的应力应变发展、测量混凝土的真实开裂温度以及早期拉徐变性能。因此,该试验方法能够为重大工程的混凝土配合比设计及优化提供试验依据,客观地评价不同配合比混凝土的开裂风险。

约束可调式单轴温度-应力试验机控制系统

约束可调式单轴温度-应力试验机作为一种研究混凝土早期的水化特性、应力发展、变形模量以及徐变等特性的设备。根据该试验机的主要功能及主要技术指标要求设计其控制系统,它由荷载控制子系统和温度湿度控制子系统两部分组成。荷载控制子系统完成对混凝土试件形变量和应力的测量,并控制混凝土试件。温度湿度控制子系统测量混凝土试件内部温度,并控制混凝土试件周围的温度和湿度。设计的约束可调式单轴温度-应力试验机控制系统采用LabView8.0平台开发软件。经运行验证,控制系统完全能满足试验机的主要技术指标要求,并实现其主要功能。

基于温度应力试验机的补偿收缩混凝土开裂敏感性研究

为了科学的评价膨胀剂的膨胀效能,采用温度—应力试验机法,研究了补偿收缩混凝土的开裂敏感性。试验结果表明:补偿收缩混凝土的最大压应力,最大膨胀变形值(无约束)、开裂应力和开裂时间远大于基准混凝土,且综合评价指标—开裂温度降低10℃以上,混凝土开裂敏感性大大降低;掺加膨胀剂来改善高性能混凝土的开裂敏感性的效果要优于传统的技术途径。

混凝土温度-应力试验机主机结构的优化设计研究

针对混凝土温度-应力试验机的执行系统响应速度过慢、加载滞后时间过大的问题,利用ANSYS对试验机主机的关键部件进行有限元分析,分析其强度与刚度要求,结果表明试验机的变形恢复机构与传动主轴的质量有较大的盈余。为了提高试验机执行系统系统响应的快速性,减小加载滞后时间,分别对试验机变形恢复机构进行了轻量化设计、对传动主轴进行了多目标结构优化设计。对比优化前后,优化后试验机执行系统响应的快速性得到了明显提升,从而提高了试验机测量结果的准确性,改善了试验机的工作性能。

基于温度应力约束试验的高含氧化镁水泥大坝混凝土抗裂性能综合评价

以高含氧化镁水泥和粉煤灰为胶凝材料的大坝混凝土作为研究对象,采用温度应力试验机(TSTM)评价既定温度履历下的抗裂性能。通过对比分析表明,水胶比较低的混凝土具有更好的抗裂性。与采用混凝土的抗拉强度或极限拉应变作为抗裂性能的判据相比,借助TSTM试验所获得的一系列指标进行抗裂性能的评价更为合理准确。

基于温度-应力试验的混凝土抗裂性仿真分析方法

温度-应力试验能够较好地评价混凝土抗裂性,但因其耗用时间长、试验成本大而制约温度-应力试验法的发展。本试验应用温度-应力试验法得到线膨胀系数、自生体积变形、徐变等变形参数随成熟度发展的函数关系,并用B4Cast温度应力分析软件模拟实际浇筑过程中混凝土的温度发展历程,通过仿真计算,对比实际工况下不同配合比混凝土的抗裂性。结果表明:应用B4Cast仿真计算软件可以得到不同温控措施下混凝土内部的温度历程,采用与实际情况接近的温度历程进行温度应力分析,才能客观评价混凝土的抗裂性;在温度应力试验结果的基础上,通过拟合得到混凝土的热膨胀系数、收缩变形、弹性模量、抗拉强度等参数随成熟度的变化规律,再将其用于B4Cast计算出的温度历程,可以对混凝土的开裂风险进行仿真分析;应用此方法得出在同等级下低热水泥的混凝土抗裂性高于中热水泥的混凝土。

温度-应力试验方法的建立

系统地介绍了温度-应力试验法的含义、适用范围和相关术语、温度-应力试验对仪器设备的功能的要求和对试验环境的温湿度要求、温度-应力试验的一般流程以及试验结果可提供的性能参数,希望借此推动温度-应力试验方法和设备仪器的标准化进程。

利用温度-应力试验研究混凝土试块的抗裂性能

随着社会经济的不断发展,现代化信息技术发挥着更加重要的效能,其中,利用温度-应力试验研究混凝土试块的抗裂性能已经能够逐渐得到人们的关注。本文简要阐述了仪器设备发展和完善的过程、温度一应力试验机和开裂试验架的工作原理。介绍了温度-应力试验的起源,相应的给出了采用温度一应力试验机考察温度历程和骨料品种对旱龄期混凝土抗裂性影响的分析案例。最后提出了温度一应力试验法用于抗裂性研究的展望和防止裂缝措施,旨在更好地为人们服务。

热膨胀系数时变性对混凝土温度应力仿真影响

已有试验研究表明,混凝土的热膨胀系数具有明显的随龄期发展的特性.为了研究混凝土热膨胀系数时变特性,以及更好地模拟混凝土早龄期温度应力,分析热膨胀系数时变效应对混凝土温度应力仿真的影响,采用温度应力试验机进行试验,对混凝土热膨胀系数进行测定.引入等效龄期的概念,将混凝土早期变形分离为温度变形与自生体积变形,建立热膨胀系数与等效龄期之间的数学模型.通过室内试验试件的有限元数值模拟,验证热膨胀系数时变模型的合理性.将时变模型应用于大岗山特高拱坝施工期的温度应力仿真,通过对比研究,分析热膨胀系数时变效应对混凝土温度应力的影响.研究表明,混凝土热膨胀系数在早龄期变化较大,考虑其时变性对仿真防裂意义重大.尤其对于受通水等影响早期温降速率较快的混凝土,考虑热膨胀系数时变效应进行仿真计算应力水平较传统方法偏高,据此计算结果进行防裂设计更安全.

高掺量粉煤灰混凝土的早龄期徐变及应力松弛研究

介绍了高掺量粉煤灰混凝土的进展及早龄期混凝土徐变的概念和机理,以及受拉徐变的测定方法;同时给出了大掺量粉煤灰混凝土受拉徐变的研究案列,还对应力松弛的国内外研究进展作了评述,并展望绿色高性能高掺量粉煤灰混凝土的徐变和应力松弛研究。

桥面铺装混凝土早期裂缝的试验研究

本文对桥面铺装混凝土早期裂缝产生的原因进行了理论分析，并根据分析结果，采用混凝土温度应力试验机在优选骨料的基础上对掺加不同掺和料、膨胀剂和聚丙烯纤维的混凝土早期裂缝进行了试验研究，通过对试验过程的对比分析，阐明混凝土成分对早期裂缝的影响，其中膨胀能转化为膨胀变形和掺粉煤灰和聚丙烯纤维，可使应力储备大，裂缝温度降低，综合抗裂性能增强。提出了改进控制桥面铺装混凝土早期裂缝的设计和施工方法。

温度历程对早龄期混凝土抗裂性的影响

采用温度-应力试验机,研究了两种骨料组合的大坝混凝土在绝热、温度匹配及20℃恒温养护模式下的综合抗裂性,并以绝热模式的混凝土成熟度为基准,控制恒温与温度匹配模式试验开始降温的时间和降温速率(0.5～1.0℃/h).结果表明:绝热养护模式下混凝土应力发展较快,开裂温度较高,两种混凝土的抗裂性能差别较显著;另两种模式下,两种混凝土抗裂性能相当;绝热模式高估了起始降温点、低估了混凝土抗裂能力,恒温模式不能体现温升产生的预压应力的影响、混凝土开裂温度偏低,温度匹配模式客观体现了温度历程对实际结构物应力和开裂温度的影响.

混凝土早期应力发展与抗裂性能评价

混凝土的开裂敏感性主要由早期的应力发展决定,并且受很多因素影响,如温度、模量、热变形系数、自收缩和徐变等。温度-应力试验可以同时考虑这些因素的影响,检测混凝土的应力发展,从而对其开裂敏感性进行评价。

基于单轴约束试验方法的再生混凝土早期抗裂性能研究

随着天然骨料的消耗与建筑垃圾的增多,再生骨料的意义逐渐显现,因此对再生混凝土性能的研究亟待发展.基于温度-应力试验机研究再生混凝土的早期抗裂性能,试验模拟约束构件,综合考虑自生收缩、温度变形等.试验选取100%约束,对3种水胶比、3种再生粗骨料掺量进行温度应力试验.研究结果表明:水胶比提高再生粗骨料掺量增加均会减缓混凝土拉应力的增长,使得抗开裂性能提高.再生粗骨料的掺加改变温度历程进而影响混凝土的开裂敏感性.

基于成熟度理论掺氧化镁混凝土开裂敏感性的评价

通过研究氧化镁掺量为0、4%、6%、8%混凝土的劈裂抗拉强度、变温历程下的约束应力发展,并结合成熟度理论和数据拟合计算混凝土变温历程下的等效龄期,评价混凝土的开裂敏感性。结果表明,掺4%、6%氧化镁可提高混凝土的劈裂抗拉强度,掺8%氧化镁可提高混凝土的早期劈裂抗拉强度,但不利于后期劈裂抗拉强度发展;温度-应力试验表明,掺氧化镁可以提高混凝土的抗裂性能,但开裂温度和开裂应力的定量评价结果存在差异;开裂敏感度综合考虑了混凝土温度历程和劈裂抗拉强度发展,其作为评价指标更加准确,氧化镁掺量为4%、6%、8%的混凝土开裂敏感度较基准组分别减小了4.6、5.0、1.8个百分点。

基于温度–应力试验的混凝土抗裂性研究进展

阐述了开裂试验架和温度–应力试验机的工作原理、仪器设备发展和完善的过程。介绍了过去40年里基于温度–应力试验的早龄期混凝土抗裂性研究的进展情况。给出了采用温度–应力试验机考察骨料品种和温度历程对早龄期混凝土抗裂性影响的两个研究案例。对温度–应力试验需要进一步深入研究的几个问题进行了探讨,如:试验设备和试验方法的标准化、约束度控制、弹性模量测试精度、试件的损伤累积及早龄期徐变计算方法等。

掺纤维混凝土早期开裂敏感性研究

为了研究混凝土早期的抗裂性能,利用温度应力试验机研究掺不同种类纤维混凝土的开裂敏感性,通过分析各种参数的优劣性,选定开裂温度作为开裂敏感性的评价指标。结果表明,改性聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维的掺入,可以有效降低混凝土的开裂温度,其中掺PVA1纤维的混凝土开裂温度最低,即其抗裂性能最好。与传统的试验方法相比,温度应力试验机能大大减少测试的工作量,是一种值得推广的试验仪器。