混凝土干缩与膨胀试验方法研究

杨玉君

（甘肃智通科技工程检测咨询有限公司，甘肃 兰州 730050）

1 概述

近年来，我国的基础设施建设工程规模空前浩大，混凝土作为最主要的建筑材料之一，不断提升其使用寿命可是说是意义重大。提高混凝土耐久性，是维护建筑物寿命的重要因素，从根本上协调混凝土性能，也是受越来越多的人去研究解决的一大难题。

混凝土收缩是混凝土耐久性的重要指标，是混凝土硬化过程中固有的体积变形性质，现行的标准中对混凝土收缩试验方法做了规定，分为非接触法和接触法两种。最常用的接触法，因受测量设备准确度及操作简易度的影响，结果误差较大。

2 混凝土特定温湿度下形变测量系统

在标准规定的试验方法的基础上，我们设计研制了一种特定环境下混凝土干缩养护、测量及分析为一体的特定温湿度下混凝土形变测量系统，本系统由养护系统、测量系统及控制系统三大部分组成。

2.1 养护系统

养护系统由温湿度调节室及试件放置室两部分构成。温湿度调节室为一矩形大室，内置有精密温湿度空调用于精确控制养护系统的温湿度；试件放置室按照标准方法的要求分为试件水平放置室和竖直放置室两部分，由许多小方格室组成，每个方格室内的抽屉上放置一组试验试件，其尾部通透于温湿度调解室链接，期内温湿度与温湿度调节室保持一致，为增加美观性及减少放置试件时相邻室之间的震动影响，试件放置室是由不锈钢方管内注混凝土材料制成，每个方格内的抽屉都安装减震滑轮，见图1。

图1 养护系统外观

2.2 测量系统

测量系统是由测量装置和数据采集器两部分构成。测量系统安装在养护系统的试件放置室内的抽屉上，其后端有三个试件固定装置，前端有三个精度为0.001mm的电子位移传感器；数据采集器是接受位移传感器传感器数据的多通道设备，所有位移传感器都通过数据传输线连接至数据采集器上，最终到PC 端。

2.3 控制系统

控制系统是由混凝土特定温湿度下形变试验软件和电脑构成，试验软件是一个专门为混凝土特定温湿度下形变测量系统开发的软件，是一款集混凝土形变数据采集、试验过程图形绘制与数据结果分析、养护系统内温湿度控制为一体的专用软件。见图2、图3。

图2 混凝土特定温湿度形变测量系统

图3 混凝土形变监测

3 混凝土干缩试验

我们分别设计标号为C30、C40、C50 混凝土，胶凝材料采用PO42.5 的普通硅酸盐水泥，不掺加矿物掺合料，砂子规格为0-5mm 河砂，细度模数为2.9，颗粒级配为二区中砂，含泥量为2.3%，其他指标都符合相关标准要求；碎石规格分别为5mm-10mm、10mm-20mm、16.5mm-31.5mm的三档料，压碎指标为15.5%，其他指标都符合相关标准要求。见表1。

表1 混凝土配合比

每种标号的混凝土制取规格为100mm×100mm×515mm的试件3 块用混凝土特定温湿度下形变测量系统进行1d、3d、7d、14d，28d，45d，60d，90d 收缩试验。见表2。

表2 混凝土各龄期干缩(单位：10-6)

根据试验数据，绘制混凝土龄期与收缩量曲线，见图4。

图4 混凝土各龄期干缩

根据测得数据计算出每种标号混凝土3 块干缩试件不同龄期收缩量的偏差值，见下表3。

表3 不同龄期收缩量的偏差值

根据计算出的偏差数据，绘制干缩率偏差-龄期曲线，见图5。

图5 干缩率偏差-龄期曲线图

4 结语

根据以上数据可知，同一标号3 个混凝土试块各龄期的收缩量偏差非常的小，偏差在±15×10-6 以内，由此可见集养护、形变测量、数据分析及智能控制为一体的混凝土特定温湿度下形变测量系统完全符要求，该系统操作简单，试验结果准确率高，相信定能在以后的工程应用中和科研应用中发挥其作用。