混凝土收縮檢測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)

1、混凝土收縮的檢測(cè)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)1. 自收縮和試驗(yàn)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)自收縮簡(jiǎn)介自收縮(autogenous shrinkage) 是指澆筑成型以后的混凝土在密封條件下表觀(apparent) 體積(或長(zhǎng)度) 的減小,它不包括因自身物質(zhì)增減、溫度變化、外部加載或約束而引起的體積(長(zhǎng)度) 的變化1.1 埋入應(yīng)變計(jì)法我國(guó)水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程中建議埋入應(yīng)變計(jì)的方法測(cè)定收縮(圖1)。雖然埋入應(yīng)變計(jì)的方法精度較高, 但當(dāng)早期混凝土尚無(wú)足夠強(qiáng)度時(shí), 應(yīng)變計(jì)無(wú)法與混凝土同步變形,而高強(qiáng)混凝土恰恰此時(shí)產(chǎn)生很大的自收縮, 無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得混凝土早期收縮, 往往使所測(cè)得的收縮值偏小。另外, 該應(yīng)變計(jì)價(jià)格昂貴無(wú)法重復(fù)利用, 故埋

2、入應(yīng)變計(jì)法的應(yīng)用也受到一定程度的限制。1.2 電容式測(cè)微儀法馬新偉等研究出的電容式測(cè)微儀法是一種非接觸式的位移測(cè)量裝置, 試件尺寸為40mm 40mm 1000mm, 左側(cè)端模與側(cè)模、底模間留有2mm 縫隙可使試件自由收縮, 為保證試件與環(huán)境無(wú)物質(zhì)交換, 試模內(nèi)側(cè)襯以鋁箔并待試件成型后覆蓋表面。電容式測(cè)微儀可精確測(cè)量混凝土變形, 精度可達(dá)10- 6。變形測(cè)量在試模中進(jìn)行, 混凝土試件一旦成型結(jié)束, 變形的測(cè)量即可開始, 可以測(cè)量混凝土變形的全過(guò)程。該法克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法中變形測(cè)量只能在1天混凝土拆模后才能測(cè)量的弊端, 真實(shí)地反映了混凝土的收縮變形。1.3 階段式混凝土自收縮測(cè)試法東南大學(xué)的田倩

3、和孫偉等在國(guó)內(nèi)外自收縮測(cè)量方法基礎(chǔ)上研究了階段式自收縮測(cè)試方法。自行設(shè)計(jì)了混凝土早期自收縮的測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)混凝土的自收縮發(fā)展規(guī)律,可以分段測(cè)量: 采用立式測(cè)量方式和非接觸傳感器可使凝縮測(cè)試初始時(shí)間提早到澆筑成型后即開始; 采用橫向測(cè)長(zhǎng)方式和非接觸傳感器可測(cè)試1d以前的自干燥收縮; 采用立式千分表可測(cè)試1d以后的長(zhǎng)齡期自收縮。該系統(tǒng)可有效避免模具的約束及外界震動(dòng)的干擾, 測(cè)試過(guò)程中毋須拆模及搬動(dòng)試件, 并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集及分析。該系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果具有很好的重現(xiàn)性, 測(cè)試結(jié)果與定義相一致。采用100mm 100mm 515mm 的收縮試模, 內(nèi)襯雙層PVC塑料薄膜。試件一端埋有不銹鋼釘頭, 成

4、型后將其表層蓋住, 1d拆模后將試件表面涂上石蠟, 再放入110mm 110mm 550mm 的方形鐵皮桶內(nèi), 并以液體石蠟填充密封空余部分。測(cè)試環(huán)境溫度為( 20 ?2) e , 相對(duì)濕度( 60 ? 5)%。1.4 安氏自收縮測(cè)試法安明哲在日本Tazawa 7, 8 自收縮測(cè)試方法的基礎(chǔ)之上對(duì)混凝土自收縮測(cè)定方法進(jìn)行了改進(jìn)?；炷潦湛s試件的尺寸定為100mm 100mm 324mm?；炷翝沧⒌皆嚹?nèi)立即密封試模, 帶模測(cè)定收縮。測(cè)定裝置由3個(gè)部分組成:混凝土密封試模、千分表架和溫度測(cè)定儀?；炷撩芊庠嚹?nèi)底襯有一層特富綸, 長(zhǎng)方向的內(nèi)側(cè)襯有可插拔的側(cè)板, 密封蓋與試模之間設(shè)有密封墊, 并

5、用密封螺栓緊固, 短向板留有伸出測(cè)頭的4孔(圖2)。安氏自收縮測(cè)試法不僅可以精確地測(cè)定混凝土無(wú)強(qiáng)度的條件下早期自收縮值, 而目還可以精確地測(cè)定出后期自收縮值。但是如果測(cè)量齡期延長(zhǎng)、測(cè)量試件數(shù)量增加時(shí), 需要的裝置數(shù)量增加, 而且設(shè)備占用空間增多, 試驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和自動(dòng)數(shù)據(jù)采集處理,故整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程會(huì)變得更為繁瑣。1.4 非接觸感應(yīng)式自收縮測(cè)量方法巴恒靜等人提出一種非接觸感應(yīng)式混凝土早期自收縮測(cè)量方法, 通過(guò)渦流傳感器輸出電壓值的改變可反映出傳感器端頭與測(cè)頭間距離的變化。混凝土試件的尺寸選定為100mm 100mm 400mm。混凝土澆筑到試模內(nèi)立即密封, 帶模測(cè)量收縮, 如果測(cè)量組數(shù)多,

6、測(cè)量齡期長(zhǎng), 對(duì)1d后的收縮也可在拆模后密封試件進(jìn)行測(cè)量。該法測(cè)量精度高達(dá)011Lm。測(cè)溫設(shè)備采用數(shù)字溫度測(cè)定儀, 可同時(shí)測(cè)量20個(gè)點(diǎn)的溫度, 可以實(shí)現(xiàn)使用一對(duì)傳感器對(duì)多個(gè)試件進(jìn)行測(cè)量。該自收縮測(cè)量方法克服了以往手動(dòng)測(cè)量方法的不足, 可連續(xù)自動(dòng)測(cè)量混凝土的體積變形, 尤其是測(cè)量混凝土的早期自收縮。1.5 LVDT 傳感器法1.5.1 嵌入式法在棱柱體模具中放置兩根豎向金屬桿，金屬桿頂端與I V (線性可變示差傳感器)相連，以桿頂端的水平位移反映混凝土收縮的大小。該方法有如下問(wèn)題：首先，混凝土沉實(shí)和自重對(duì)桿支座產(chǎn)生的壓應(yīng)力，可能引起金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)而給測(cè)量帶來(lái)較大誤差。其次，很難評(píng)價(jià)所測(cè)得的水平位移到

7、底是整個(gè)模具長(zhǎng)度內(nèi)試件的軸向收縮還是僅為靠近上表面處的收縮。1.5.2 懸掛式為了克服上述嵌入測(cè)量的缺點(diǎn)，有研究者提出將金屬桿通過(guò)支座和橫軸掛在混凝土試件上方。這樣由于金屬桿未通過(guò)整個(gè)試件厚度，能夠消除支座產(chǎn)生附加傾角的影響，但這并不能完全解決混凝土沉實(shí)的影響。1.5.2 內(nèi)置式挪威和瑞典的研究者利用置于試件中部的LVfI來(lái)量測(cè)收縮。這解決了混凝土表面約束的影響，但在安置LVfr之處，與模板交界的混凝土?xí)胁淮_定的影響，澆搗混凝土?xí)r不可避免的會(huì)受到模板上孔的影響，測(cè)量結(jié)果可能包含因混凝土沉實(shí)造成的膨脹位移，并且混凝土沉實(shí)對(duì)LVfr產(chǎn)生的豎向壓力，也會(huì)給水平測(cè)量帶來(lái)誤差。1.5.3 表面?zhèn)鞲衅鹘?/p>

8、來(lái)有研究者將輕質(zhì)傳感器置于混凝土材料表面量測(cè)收縮。采用這種方法，只要傳感器在混凝土表面保持水平，混凝土沉實(shí)就不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。1.5.4 非接觸式采用不需接觸的傳感器，比如利用預(yù)埋在試件中的金屬反射體產(chǎn)生的反射脈沖來(lái)測(cè)量混凝土收縮，模具需由對(duì)金屬放射無(wú)影響的類似PVC塑料的材料組成。1.6 約束收縮試驗(yàn)方法1.6.1 環(huán)形約束收縮試驗(yàn)試件在木質(zhì)底板上豎向同心澆注，試件上表面用硅膠樹脂密封，保證干燥收縮只在環(huán)的外表面發(fā)生。對(duì)于一般約束收縮實(shí)驗(yàn)，澆注后ld拆模，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)4d后，試件暴露于加 、RH 40 干燥環(huán)境中(國(guó)內(nèi)外對(duì)干燥環(huán)境的定義不同，國(guó)外一般指RI-I40 ，而國(guó)內(nèi)規(guī)定RH60)，觀察

9、開裂的齡期、裂縫寬度、數(shù)量以及隨齡期的發(fā)展變化情況。對(duì)于早期約束收縮實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在澆注后25h拆模，然后立即將試件置于干燥環(huán)境中測(cè)量。裂縫觀測(cè)用100倍的顯微鏡，最小分辨率可達(dá)25 m，基本能夠滿足試驗(yàn)的需要。為提高測(cè)量精度，MiIDslknv 采用全息照相技術(shù)觀測(cè)初始開裂的齡期，當(dāng)前后兩次全息圖象上試件邊緣出現(xiàn)突變時(shí)，就認(rèn)為試件已開裂，而這時(shí)顯微鏡由于最小分辨率的限制，可能并未觀測(cè)到裂縫的出現(xiàn)。環(huán)形約束試驗(yàn)有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，操作方便；(2)約束鋼環(huán)可以對(duì)混凝土收縮提供足夠的約束限制，約束應(yīng)力均勻，可有效地克服軸向試件施加端部約束的困難和易產(chǎn)生偏心等缺點(diǎn)；(3)試件軸對(duì)稱，處于環(huán)向均

10、勻拉伸應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力可由鋼環(huán)壓應(yīng)變間接衡量；(4)在一定范圍內(nèi)，試件尺寸、邊界情況對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大，易于推廣及標(biāo)準(zhǔn)化，便于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和比較。但其也有不足之處：(1)環(huán)形約束試驗(yàn)的物理意義不如軸向約束直觀，混凝土受力狀態(tài)與實(shí)際工況不符；(2)約束程度不明確，難以動(dòng)態(tài)地將約束應(yīng)力和構(gòu)件開裂聯(lián)系起來(lái)；(3)內(nèi)表面與鋼材相接觸成為密閉狀態(tài)，收縮表里不均一；(4)只能用于素混凝土試驗(yàn)，而無(wú)法應(yīng)用于配筋構(gòu)件；(5)只能觀測(cè)開裂齡期和裂縫寬度，無(wú)法提供足夠信息進(jìn)行理論分析。1.6.2 軸向約束收縮實(shí)驗(yàn)1.6.2.1 端部約束收縮實(shí)驗(yàn)軸向端部約束試驗(yàn)是理想的主動(dòng)可控約束收縮試驗(yàn)。主要由Kovler、S

11、hah 等人逐漸發(fā)展完善，典型的試驗(yàn)裝置見圖4。試件的有效長(zhǎng)度為1m左右，截面尺寸按不同需要可以做成4(ham、5(ham、75ram等的正方形。為方便約束力施加，試件端部通常做成局部大頭，一端固定在框架上，另一端安裝在滑道上可以移動(dòng)，移動(dòng)端連接高精度拉力傳感器和位移傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量位移和約束應(yīng)力變化并調(diào)整荷載，保證所要求的約束度。電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)換向裝置轉(zhuǎn)換成軸向平動(dòng)荷載，系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)的采集都由計(jì)算機(jī)控制下的電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。所有部件必須精確制作安裝，保證系統(tǒng)線性不偏心、無(wú)附加的摩擦力和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，模板和框架之間、試件和模板之間以及滑道上都要采取合適的減摩措施。David ALange 實(shí)驗(yàn)

12、中，試件橫截面尺寸為7&rim7&rim，有效長(zhǎng)度1m，荷載傳感器的量程為20kN。在實(shí)驗(yàn)前預(yù)先規(guī)定一個(gè)收縮門檻值5 m，每當(dāng)收縮變形達(dá)到該閥值時(shí)，將會(huì)啟動(dòng)加載系統(tǒng)，使移動(dòng)端重新回到原來(lái)初始位置，通過(guò)這樣的控制，可以把收縮變形、徐變變形、彈性變形正確的從總變形中區(qū)分開來(lái)，便于進(jìn)一步的開裂機(jī)理分析。Ronit 采用截面為4(ham4(ham、有效長(zhǎng)度為1m的試件，荷載傳感器量程5000N，收縮門檻值設(shè)為2P-m。軸向端部約束收縮試驗(yàn)既可以應(yīng)用于素混凝土試件，又可以應(yīng)用于配筋混凝土試件。約束程度和加載方式可以按研究的需要設(shè)定，試驗(yàn)可控程度高，試驗(yàn)結(jié)果基本不受試件尺寸限制。不足之處是在實(shí)際操作中有一

13、定困難。首先，這種試驗(yàn)類似于混凝土直接拉伸實(shí)驗(yàn)，難點(diǎn)在于給試件的端部提供充分的、不偏心的約束力。當(dāng)試件截面尺寸較大，相應(yīng)的約束力也較大時(shí)，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)比較困難；其次，為了提供充分的約束而產(chǎn)生開裂并能及時(shí)觀測(cè)到變形和應(yīng)力的試驗(yàn)裝置是昂貴的，通常需要計(jì)算機(jī)控制下的電液伺服加載系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的靈敏性和敏感性要求非常高；另外，就好的約束而言，要求系統(tǒng)應(yīng)該盡可能堅(jiān)固，而為了精確的測(cè)量試件中比較小的約束拉應(yīng)力和收縮變形，又要求系統(tǒng)很靈敏，這二者是互相矛盾的。1.6.2.2 鋼筋內(nèi)約束收縮實(shí)驗(yàn)軸向鋼筋內(nèi)約束收縮實(shí)驗(yàn)用來(lái)模擬鋼筋對(duì)混凝土收縮的限制，屬于不完全約束。這種構(gòu)件受力狀態(tài)與實(shí)際結(jié)構(gòu)相近，主要用于研究不同配

14、筋率、鋼筋直徑、鋼筋表面形狀、粘結(jié)長(zhǎng)度等對(duì)混凝土收縮限制的影響，可以得到不同配筋率和約束率之間的定量關(guān)系。在鋼筋上貼應(yīng)變片可間接測(cè)得約束應(yīng)力，約束變形則用千分表或LVIYr來(lái)測(cè)量，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，不需要特別的加載設(shè)備和控制系統(tǒng)。但是，約束率在實(shí)驗(yàn)前無(wú)法判定，約束程度可控性不強(qiáng)，并且通過(guò)鋼筋貼片確定約束應(yīng)力的方法會(huì)受到鋼筋和混凝土之間粘結(jié)滑移的影響而不準(zhǔn)確。這類實(shí)驗(yàn)多為日本研究者所做。日本JCI自收縮研究委員會(huì)為此專門提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)法案n。1，該方法采用一根D32的變形鋼筋作為約束物埋在長(zhǎng)15m、橫截面尺寸為lOOmm X 100mm的混凝土試件中，在試件中間區(qū)段30嘶蚰內(nèi)的鋼筋上貼應(yīng)變片測(cè)收縮應(yīng)

15、力。很多學(xué)者認(rèn)為，該方法規(guī)定的試件太長(zhǎng)，試件端部的錨固有足夠的贏余，可對(duì)該法案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，減小試件長(zhǎng)度，提高可操作性。中川【1l 采用的試件長(zhǎng)度為lm，橫截面為lOOmm X lOOmm，分別用一根直徑為D41、D32、D25、D19、D16的變形鋼筋約束，得到不同配筋下約束率隨齡期的變化規(guī)律以及變形穩(wěn)定后配筋率和約束率的關(guān)系。橋田“ 進(jìn)行了高強(qiáng)混凝土鋼筋內(nèi)約束收縮實(shí)驗(yàn)研究，試件尺寸為800ramX lOOmmX lOOmm，內(nèi)部用4根鋼筋約束，主要研究了鋼筋表面處理和端部粘結(jié)對(duì)收縮的影響。1.6.3 板式約束收縮實(shí)驗(yàn)環(huán)向和軸向約束實(shí)質(zhì)上都屬于單向約束，工程中對(duì)早期收縮開裂最敏感的卻是一些板

16、式構(gòu)件，如混凝土樓板、屋面、橋面板、路面以及工業(yè)廠房地面等。這類構(gòu)件都是處于雙向收縮狀態(tài)的，為模擬這些構(gòu)件的早期收縮開裂情況，需要進(jìn)行板式構(gòu)件的約束收縮實(shí)驗(yàn)。板式雙向約束既可以只在板四周用鉚釘加以約束，也可以在板端和板底同時(shí)加以約束，既可以應(yīng)用于素混凝土收縮開裂的研究，也可以應(yīng)用于配筋混凝土收縮開裂的研究。典型的板式約束試驗(yàn)是60(knm X 60(knm X 63mm的板，每邊用l4個(gè)010100的螺紋鋼柱端部約束，板底用塑料減摩，試件澆注后置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室并用薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)以防失水，24h后拆模置于干燥環(huán)境下實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)初始開裂的齡期、裂紋的長(zhǎng)度和平均寬度，每條裂紋的平均寬度乘裂紋長(zhǎng)度得出一個(gè)加

17、權(quán)平均值，一塊板上所有裂紋的加權(quán)平均值之和叫做“總加權(quán)平均值”，用于衡量板開裂的可能性。但是這種不配筋的小尺寸構(gòu)件似乎只適用于超早期的塑性收縮研究。板式約束收縮實(shí)驗(yàn)影響因素較多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)試件尺寸、材料特性、配筋的情況、環(huán)境狀況等的依賴性很大，不利于相互比較及標(biāo)準(zhǔn)化，并且約束程度不可預(yù)見，想進(jìn)行精確的理論分析也比較困難。1.7 電渦流法基于電渦流法原理的混凝土早齡期收縮儀主要由非接觸式位移傳感器、反射金屬片、探頭和計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)組成. 混凝土拌合物成型后帶模固定在試驗(yàn)臺(tái)上, 探頭與反射金屬片距離L 為4 mm 左右.接通220 V 交流電源, 由傳感器發(fā)出高頻電流信號(hào), 通過(guò)探頭產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H

18、 1 , 在反射金屬片上產(chǎn)生電渦流, 金屬片上的電渦流同時(shí)產(chǎn)生反向交變磁場(chǎng)H 2, 從而改變探頭內(nèi)線圈的阻抗(如圖1 ).阻抗變化與電渦流效應(yīng)和靜磁學(xué)有關(guān), 根據(jù)麥克斯韋方程可得到近似線性函數(shù)關(guān)系 7 . 探頭內(nèi)線圈的阻抗變化通過(guò)并聯(lián)諧振振蕩器, 經(jīng)檢波、濾波、放大和線性修正轉(zhuǎn)換成電壓輸出, 得到的模擬信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄并繪制曲線. 這種測(cè)試方法可5m in采集一個(gè)數(shù)據(jù), 測(cè)量精度可達(dá)01001 mm.性能分析電渦流法得到的混凝土早期收縮呈現(xiàn)出比較強(qiáng)的規(guī)律性, 隨水灰(膠)比、引氣劑以及摻合料的改變, 其測(cè)試結(jié)果與以往的定性研究結(jié)果較吻合. Persson 9 對(duì)水膠比為0138的C60硅

19、灰混凝土3 d進(jìn)行收縮測(cè)試, 最大值可達(dá)120 10- 6, 與SB3試件3 d (收縮值113 10- 6 )非常接近. 由于混凝土的非均質(zhì)性和試件制作的差異, 很多性能測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)出比較大的離散性.1.8 差動(dòng)位移傳感器A.Radocea 12 通過(guò)在混凝土試件兩端分別埋入兩個(gè)線性差動(dòng)位移傳感器監(jiān)測(cè)混凝土早期體積的變形( 見圖2) 。這種方法操作簡(jiǎn)單, 受人為影響小, 但在測(cè)量時(shí), 每個(gè)混凝土試件都得配備兩個(gè)傳感器, 而且在測(cè)量過(guò)程中不能移動(dòng)或竄用試件或傳感器, 造價(jià)高。1.9 線振儀法Serge Lepage 等人 8 在混凝土中埋入線振儀( 如圖3 所示) , 這種線振儀里面包含一個(gè)金

20、屬弦, 而金屬弦的共振頻率與它所受壓力有一定函數(shù)關(guān)系, 從而通過(guò)一個(gè)電磁激振器測(cè)量線振儀的共振頻率隨時(shí)間的變化就可測(cè)量出混凝土的體積變化。這種方法構(gòu)思巧妙, 不失為一種好的測(cè)量方法。但關(guān)鍵問(wèn)題在于線振儀應(yīng)有適當(dāng)?shù)膭偠? 剛度大容易埋置, 但對(duì)早期收縮不敏感, 剛度太小, 雖然靈敏度高但卻不容易埋置和操作; 同時(shí), 早期混凝土能否與這種傳感器粘結(jié)良好, 傳感器的變形是否真實(shí)反映出混凝土的變形, 還值得探討。1.10 千分表法國(guó)內(nèi)有人采用100mm 100mm 324mm 的試件, 利用兩端固定千分表測(cè)量混凝土自收縮, 測(cè)量過(guò)程中要避免試模或千分表架受到振動(dòng), 而且對(duì)每個(gè)試件配兩個(gè)千分表, 測(cè)量過(guò)

21、程中不能替換。如果測(cè)量齡期延長(zhǎng)且測(cè)量試件數(shù)量增加時(shí), 需要這種裝置的數(shù)量增加且占用空間多, 而且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和自動(dòng)數(shù)據(jù)采集處理。試驗(yàn)裝置如圖4 所示。千分表法測(cè)量收縮具有操作簡(jiǎn)單、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但誤差較大。2. 化學(xué)收縮和試驗(yàn)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)收縮簡(jiǎn)介化學(xué)收縮即水化收縮。所有的膠凝材料水化以后都存在這水化反應(yīng)的主要產(chǎn)物是水化硅酸鈣凝膠,其體積小于水泥與水的體積之和,即固相體積增加,但水泥、水體系的絕對(duì)體積減小。大部分硅酸鹽水泥漿完全水化后,理論上的體積減縮7 %9 %。2.1 體積法根據(jù)浸泡在水中的水泥試件水化過(guò)程中，試件上部的水面變化來(lái)測(cè)量的。該方法試驗(yàn)裝置較簡(jiǎn)單，但不能對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

22、采集，需在一定時(shí)間間隔內(nèi)人工記錄，且盛試件的玻璃瓶對(duì)試件有約束，水泥水化過(guò)程中固相體積是增加的，試瓶可能破裂。高英力對(duì)這種方法進(jìn)行了改進(jìn)(改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置見圖4)，在玻璃瓶中套一個(gè)塑料瓶，這樣既不會(huì)對(duì)水泥試件產(chǎn)生約束，又可避免試瓶破裂影響試驗(yàn)結(jié)果。改進(jìn)后的體積法試驗(yàn)裝置, 由于水泥漿體的體積變化不受瓶壁及四周剛性物質(zhì)的約束, 可以準(zhǔn)確地反映在量管內(nèi)液面的升降上, 具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、讀數(shù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。2.1 密度法根據(jù)浸泡在水下的水泥試件水化過(guò)程中，水被吸收進(jìn)入試件后其密度或浮力的變化來(lái)測(cè)量的。第2 種方法的試驗(yàn)裝置較復(fù)雜, 但可采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù), 記錄的試驗(yàn)結(jié)果更精確。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注

23、意: 充分?jǐn)嚢杷酀{, 使水泥與水混和均勻, 水化反應(yīng)充分, 并排出氣泡; 防止水泥漿泌水; 密封試驗(yàn)裝置, 防止水分揮發(fā)。3. 碳化收縮和試驗(yàn)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)3.碳化收縮簡(jiǎn)介由于空氣中含有的CO2 含量約為0. 04 % ,在相對(duì)濕度合適的條件下,CO2 能與混凝土中水泥水化生成的水化物如Ca (OH) 2和C. S. H 凝膠等起反應(yīng),稱為碳化。碳化伴隨著體積的收縮,稱為碳化收縮,是不可逆的。影響混凝土碳化收縮的兩個(gè)因素為CO2 的濃度和周圍環(huán)境的濕度。CO2 作為一個(gè)反應(yīng)物,濃度越高反應(yīng)越迅速,因而碳化收縮也越大。而濕度則不然,當(dāng)相對(duì)濕度為55 %時(shí),碳化收縮達(dá)最大值。當(dāng)相對(duì)濕度大于55

24、%時(shí),碳化收縮隨相對(duì)濕度的增加而減少;當(dāng)相對(duì)濕度小于55 %時(shí),碳化收縮隨相對(duì)濕度的減小而下降;當(dāng)相對(duì)濕度低于25 %時(shí),碳化收縮幾乎停止。試驗(yàn)方法暫無(wú)4. 干燥收縮和試驗(yàn)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)干燥收縮簡(jiǎn)介干燥收縮指的是混凝土停止養(yǎng)護(hù)后,在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔水,凝膠孔水及吸附水而發(fā)生的不可逆收縮,它不同于干濕交替引起的可逆收縮,隨著相對(duì)濕度的降低,水泥漿體的干縮增大,且不同層次的水對(duì)干縮的影響大小也不同。根據(jù)計(jì)算,完全干燥的純水泥漿體收縮量為1 10 - 2 。干燥收縮的測(cè)試方法主要有手持式應(yīng)變儀法、標(biāo)架千分表法、立式千分表測(cè)長(zhǎng)儀法和弓形螺旋測(cè)微計(jì)法等。.4.1 手持式應(yīng)變儀法把試件做成100 mm 100 mm 300 mm 的棱柱體,成型48 h后拆模,送至干縮試驗(yàn)室,在試件兩相對(duì)位置粘貼標(biāo)點(diǎn),兩標(biāo)點(diǎn)間距為200 mm(粘貼標(biāo)點(diǎn)易脫落,所以最好在成型時(shí)預(yù)埋標(biāo)點(diǎn)) ,粘貼好標(biāo)點(diǎn)后就可以用手持式應(yīng)變儀測(cè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度,然后按干縮齡期進(jìn)行測(cè)量干縮變形。此套裝置由同濟(jì)大學(xué)研制,其精度為0. 001 mm。4.2 標(biāo)架千分表法我國(guó)鐵道部、建工部門采用標(biāo)