混凝土收缩率是评估建筑材料性能的重要指标之一,直接关系到混凝土结构的稳定性和耐久性。本文将详细阐述如何测量混凝土收缩率,从多个方面介绍具体的测试方法和影响因素。
1. 测试准备
测试前需准备好试验所需的材料和设备,包括混凝土试块、测量工具(如千分表)、恒温恒湿箱等。确保试验环境符合标准要求,以减少外界因素对试验结果的影响。试验环境的温度、湿度等条件应严格控制,任何微小的变化都可能对试验结果产生影响。
2. 平板法测量塑性收缩
平板法是一种常用的测量混凝土塑性收缩的方法。该方法通过观测混凝土浇筑于平板模具中产生的裂缝面积来定量分析混凝土的塑性开裂情况。我国GB/T 50082-2009标准中规定了平板法的具体尺寸和操作方法,如试件尺寸为800mm×600mm×1000mm,模具内设有七根裂缝诱导器等。平板法虽然应用广泛,但试验结果受多种因素影响,难以直观评定模具对混凝土的约束程度。
3. 非接触式测试法
非接触式测试法通过激光位移传感器等设备来测量混凝土试件的收缩值,具有高精度和强稳定性。例如,GB/T 50082-2009中规定非接触式测试法的混凝土试件尺寸为100mm×100mm×515mm,试件两端插两个标靶,激光位移传感器反馈出两标靶之间的间距变化,即为混凝土的收缩值。这种方法避免了与混凝土直接接触可能带来的误差。
4. 体积法测量自收缩
体积法通过测量混凝土试件的整体体积变化来反映混凝土的自收缩。具体方法包括将混凝土拌料装入不透水的橡胶皮套内,测量浮力变化量来换算出体积变化。体积法简单易行,且精度较高,但需注意容器易被混凝土粗骨料破坏等问题。
5. 接触式长度法与非接触式位移法
接触式长度法通过测试仪器与混凝土直接接触获得试件长度变化,而非接触式位移法则采用激光位移传感器、电涡流位移传感器等设备,具有更高的精度和稳定性。这两种方法都能有效测量混凝土的自收缩情况。
6. 波纹管法
波纹管法是一种将体积法与长度法优点集于一身的测试方法,能够实现自最早期起全过程监测,满足连续自动化、高精度的测试要求。但该方法存在波纹管尺寸限制以及混凝土粗骨料沉降影响实验数据准确性等缺点。
7. 干燥收缩测试方法
混凝土干燥收缩主要发生在硬化脱模后,受环境影响较大。常规测试方法包括使用千分表监测脱模后的试条尺寸变化。GB/T 50082规定了混凝土干燥收缩可以通过测试混凝土棱柱体试件在不同龄期的长度进行评价。
8. 影响因素分析
混凝土收缩率受多种因素影响,包括水泥用量、水灰比、暴露面大小、水泥品种、骨料粒径、早期养护时间、环境湿度、风速、外加剂及掺合料选择等。例如,水泥用量越大、水灰比越大,混凝土的收缩率通常越大;而早期养护时间越长、环境湿度越大,则有助于降低混凝土的收缩率。
9. 数据处理与分析
在测量过程中,应详细记录所有数据和观察到的现象。试验结束后,对数据进行深入分析,以得出准确的结论。通常,收缩率是通过比较试块初始长度和稳定后的长度来计算的。为了提高试验结果的可靠性,建议进行多次重复试验,并取平均值作为最终结果。
10. 仪器与设备选择
选择合适的测量仪器和设备对于准确测量混凝土收缩率至关重要。例如,非接触波纹管收缩变形测定仪、非接触式混凝土收缩变形测定仪、激光收缩变形测定仪等设备都具有高精度和强稳定性,能够满足不同测试需求。
11. 试验注意事项
在进行混凝土收缩率试验时,还需注意一些细节问题。例如,在测量试块长度时,要使用精确的测量工具,并确保每次测量的位置和方法一致;在试验过程中要严格控制试验条件,避免外界因素对试验结果的影响;还需注意试验过程中的安全问题。
测量混凝土收缩率需要综合考虑多种因素和方法。通过选择合适的测试方法、严格控制试验条件、精确测量数据并进行深入分析,我们可以获得准确可靠的试验结果,为建筑设计和施工提供有力支持。