現(xiàn)代混凝土試驗與檢測 課件 項目4 體積穩(wěn)定性

現(xiàn)代混凝土試驗與檢測項目四

任務1非接觸法檢測混凝土的收縮上篇010203【適用范圍】【儀器認知】目錄CONTENTS【操作步驟】【數(shù)據(jù)處理】0405【注意事項】適用范圍01本方法主要適用于測定早齡期混凝土的自由收縮變形，也可用于無約束狀態(tài)下混凝土自收縮變形的測定。普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準（GB/T50082-2009）適用范圍儀器認知02固定架反向靶螺絲試模卡子儀器認知非接觸法混凝土收縮測定儀電源開關溫濕度傳感器插頭位移傳感器探頭儀器認知操作步驟032.混凝土成型1.

鋪設薄膜3.測混凝土初凝時間4.連接傳感器操作步驟6.連通并測試5.調(diào)節(jié)傳感器位置操作步驟7.結(jié)果處理04數(shù)據(jù)處理取3個試件測試結(jié)果的算數(shù)平均值作為該組混凝土試件的早齡收縮測定值，計算應精確到10-6。

——左側(cè)非觸法位移傳感器初始讀數(shù)（mm）?！髠?cè)非接觸法位移傳感器t時讀數(shù)（mm）?！覀?cè)非接觸法位移傳感器t時讀數(shù)（mm）。——t時混凝土的收縮率，從初始讀數(shù)時算起?！覀?cè)非觸法位移傳感器初始讀數(shù)（mm）?！嚰y量標距(mm)，等于試件長度減去試件中兩個反射靶沿試件長度方向埋入試件中的長度之和。數(shù)據(jù)處理05注意事項在整個測試過程中,試件在變形測定儀上放置的位置、方向均應始終保持固定不變。需要測定混凝土自收縮值的試件，應在澆筑振搗后立即采用薄膜做密封處理。注意事項作為相對比較的混凝土早齡期收縮值應以3d齡期測試得到的混凝土收縮值為準。THEEND現(xiàn)代混凝土試驗與檢測

—混凝土收縮測定（接觸法）混凝土收縮測定（接觸）測定01儀器認知02試驗原理03操作步驟04注意事項本方法主要適用于無約束和規(guī)定的溫度、濕度條件下硬化混凝土試件的收縮變形。普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準（GB/T50082-2009）適用范圍非接觸法：早期混凝土自由收縮（化學收縮、塑性收縮）、自收縮（化學收縮）——初凝-3d。接觸法：硬化混凝土的收縮變形——3d-360d。

實際測定是干燥收縮、部分碳化收縮為什么不得使用機油等憎水性脫膜劑？影響試件與外界水分的濕度交換儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮測定（接觸）主要儀器設備：混凝土收縮膨脹儀型號:BT-540儀器認知試驗原理操作步驟注意事項導軌卡蓋主要儀器設備：混凝土收縮膨脹儀底盤混凝土收縮測定（接觸）儀器認知試驗原理操作步驟注意事項支撐滑輪千分表滑輪架主要儀器設備：混凝土收縮膨脹儀支承輪滑輪管架調(diào)整螺絲表架混凝土收縮測定（接觸）儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土含氣量測定標準桿標準桿認知托架儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮測定（接觸）測定根據(jù)GB/T50082-2009，測定無約束和規(guī)定的溫濕度條件下硬化混凝土試件的收縮變形性能。

試驗原理：儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮儀器操作采用100mm*100mm*515mm的棱柱試件儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮儀器操作

01組裝儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮儀器操作02調(diào)零用標準桿矯正儀表的零點，復核1—2次，其中一次應在試件測讀完后進行。發(fā)現(xiàn)偏差超過0.001mm時，應重新調(diào)零進行試驗。儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮儀器操作03測定將養(yǎng)護后的試件放置在收縮儀上，讀出千分表的讀數(shù)，此讀數(shù)就是混凝土試件的收縮儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮儀器操作03測定儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮測定（接觸）測定試驗操作步驟三、放置標準桿，調(diào)零二、組裝儀器四、放置試塊，測定一、成型試件、養(yǎng)護五、數(shù)據(jù)處理儀器認知試驗原理操作步驟注意事項混凝土收縮測定（接觸）測定試驗做完后的關鍵操作包括：每次測量試件與儀表保持相對固定的位置和方向試件成型后不能使用機油等憎水性脫模劑

調(diào)零偏差超過0.001mm應重新調(diào)零進行測定L0=540-千分表讀數(shù)(初始)Lt=540-千分表讀數(shù)(t)Lb=515-22.5-22.5(預埋)Lb=515(后埋)四元圖表小結(jié)01儀器用完后，需將測量頭和千分表擦拭干凈，并涂以鐘表油02每組應取3個試件收縮率的算術平均值作為測定值測試過程中，應使千分表與測頭緩慢的與試件接觸，不允許沖擊和碰撞，不允許將千分表的測桿頂過最大量程范圍，以免影響表的靈敏度和使用壽命陜西鐵路工程職業(yè)技術學院土木工程檢測技術專業(yè)教學資源庫混凝土抗裂性與裂縫控制技術現(xiàn)代混凝土試驗與檢測混凝土抗裂性與裂縫控制技術混凝土受外界環(huán)境作用而劣化的整體模型一個不透水，但存在非連續(xù)微裂縫，且多孔的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于微裂縫和孔隙連通起來，不透水性逐漸喪失A：因以下原因使孔隙內(nèi)靜水壓力增大，導致混凝土膨脹：鋼筋銹蝕、堿-骨料反應、水結(jié)冰、硫酸鹽侵蝕B：混凝土強度與剛度降低開裂、剝落與整體喪失環(huán)境作用（第一階段）（無可見損傷）1．侵蝕作用（冷熱循環(huán)）2．荷載作用（循環(huán)荷載、沖擊荷載）環(huán)境作用（第二階段）（損傷的開始與擴展）水的滲入O2、CO2滲入酸性離子（Cl-，SO42-）滲入改變結(jié)構(gòu)的受力條件，導致結(jié)構(gòu)局部甚至整體發(fā)生破壞混凝土開裂，結(jié)構(gòu)承載力下降降低結(jié)構(gòu)抗震能力，威脅結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全性裂縫隨著環(huán)境與荷載作用的動態(tài)變化將削弱混凝土建筑物的剛度階段Ⅰ：降低混凝土結(jié)構(gòu)保護層有效厚度階段Ⅱ：加速環(huán)境中侵蝕性介質(zhì)、空氣與水分在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳輸階段Ⅲ：縮短混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋活化腐蝕時間，降低混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命混凝土開裂，結(jié)構(gòu)耐久性能劣化混凝土開裂階段Ⅰ有害介質(zhì)、空氣與水侵入階段Ⅱ鋼筋開始銹蝕鋼筋體積膨脹階段Ⅲ裂縫產(chǎn)生的原因荷載作用下的裂縫（結(jié)構(gòu)性裂縫，約5%~10%）變形作用下的裂縫（非結(jié)構(gòu)性裂縫，約80%以上）耦合作用（變形與荷載共同作用）下的裂縫約（5%~10%）堿骨料反應、凍融、不均勻膨脹、安定性不良產(chǎn)生的裂縫非荷載條件下導致變形裂縫：塑性收縮自干燥收縮干燥收縮溫度收縮碳化收縮濕度變化溫度變化混凝土收縮機理濕度變化塑性收縮水分蒸發(fā)早期自收縮水分消耗后期干燥收縮水分遷移RH降低收縮驅(qū)動力：水分遷移及消耗所引起的孔隙負壓的增長混凝土自收縮自收縮-機理自收縮的發(fā)展可以分為三個階段：第一階段：自收縮等于化學收縮，且與水花程度成線形關系第二階段：骨架初步形成，自收縮受到限制，自收縮小于化學收縮第三階段：混凝土硬化，自收縮與化學收縮相比越來越小。混凝土自收縮自收縮-機理自收縮根本原因：水泥水化過程，體系總體積減?。ɑ瘜W收縮）?；瘜W收縮約為：6.4×10-2mL/g自收縮為化學收縮的表現(xiàn)形式之一，化學收縮為自收縮（表觀體積收縮）和所形成孔體積之和混凝土收縮測試方法自收縮分階段、全過程測試早期橫向早期縱向混凝土凈漿后期基于波紋管、非接觸傳感器的早期自收縮測試技術混凝土溫度變形與開裂溫度變形——機理1.材料本身固有屬性2.毛細管應力松弛附加膨脹3.液相遷移溫度升高延遲收縮（一般可忽略）引起膨脹熱膨脹變形性能受濕度影響較為顯著混凝土溫度變形與開裂中心的溫升隨結(jié)構(gòu)物斷面尺寸增大而加劇絕熱溫升厚度開裂原因-內(nèi)外溫差所引起的溫度應力溫度變形變形開裂拉力區(qū)壓力區(qū)溫度分布應力分布表層受拉、內(nèi)部受壓抗裂性參數(shù)：溫升時間出現(xiàn)應力時間第一零應力溫度TZ,1溫峰出現(xiàn)時間溫度最大值Tmax

第二零應力溫度TZ,2

開裂溫度Tc最大壓應力σc,max

混凝土溫度變形與開裂溫度最大值Tmax

s

T

t

t

第一零應力溫度TZ,1開裂溫度Tc最大壓應力σc,max開裂應力sc試件應力、中心溫度隨齡期變化曲線升溫階段保溫階段快速降溫階段溫度變形開裂評價方法溫度應力試驗機現(xiàn)代混凝土開裂的原因更為復雜水泥組成及摻合料對開裂性能的影響水泥組成及摻合料開裂溫度細度從380m2/kg降至280m2/kg降低9.5℃堿含量從0.95%降至0.55%降低7℃C3A含量減少4%時降低6℃摻加17%粉煤灰降低2℃摻加礦粉或硅灰增大開裂溫度開裂溫度降低值越大，抗裂效果越好現(xiàn)代混凝土開裂的原因更為復雜減水劑的影響一方面：降低水膠比及水泥用量、提高流動性；另一方面：在相同水膠比下增大了混凝土的收縮，60d干縮增大20%-40%木鈣傳統(tǒng)萘系（縮聚物）現(xiàn)代混凝土開裂的原因更為復雜水膠比的影響齡期d自收縮（10-6）相比于水灰比為0.6試件：水灰比為0.5、0.45、0.4、0.35、0.3和0.25試件1年的自收縮分別增加：175%、250%、275%、335%、495%和505%現(xiàn)代混凝土開裂的原因更為復雜養(yǎng)護的影響適當?shù)酿B(yǎng)護，可減少混凝土的開裂風險現(xiàn)代混凝土的水膠比變低，泌水速率減小，混凝土表層更容易變干；初裂時間顯著提前

養(yǎng)護需要提前，養(yǎng)護方法需要改進傳統(tǒng)的養(yǎng)護方法已不能滿足現(xiàn)代混凝土的發(fā)張要求（如立面、變截面的養(yǎng)護）噴霧養(yǎng)護不養(yǎng)護混凝土強度等級逐漸提高，但拉壓比卻逐漸減小C30混凝土：拉壓比約1/10~1/12C50混凝土：拉壓比約1/16現(xiàn)代混凝土開裂的原因更為復雜脆性增大，開裂風險增加混凝土裂縫控制--總體思路減縮防裂結(jié)構(gòu)調(diào)控水分蒸發(fā)干燥收縮塑性收縮毛細管負壓增長自收縮水化熱溫度變化溫度收縮抑制水分蒸發(fā)抗力抗裂性驅(qū)動力化學減縮膠材水化環(huán)境溫度強度、韌性、徐變補償收縮纖維阻裂評價方法聚合物網(wǎng)絡原位增韌干燥收縮塑性收縮自收縮溫度收縮沉降收縮初凝澆筑成型終凝后一周時間徐變變形（荷載）長齡期碳化收縮不同齡期階段的收縮變形謝謝

！高性能混凝土試驗與檢測

—早期抗裂試驗早期抗裂試驗檢測01適用范圍、主要設備01試驗主要步驟03試驗結(jié)果處理試驗主要儀器

早期抗裂試驗檢測主要儀器設備：

本方法適用于測試混凝土試件在約束條件下的早期抗裂性能。本試驗按照，GB/T

50082-2009，普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準進行試驗。試驗試件尺寸早期抗裂試驗檢測試驗裝置及試件尺寸應符合下列規(guī)定：

1）本方法應采用尺寸為800mm×600mm×100mm的平面薄板型試件，每組應至少2個試件。混凝土骨料最大公稱粒徑不應超過31.5mm。

2）混凝土早期抗裂試驗裝置應采用鋼制模具，模具的四邊（包括長側(cè)板和短側(cè)板）宜采用槽鋼或者角鋼焊接而成，側(cè)板厚度不應小于5mm，模具四邊與底板宜通過螺栓固定在一起。

模具內(nèi)應設有7根裂縫誘導器，裂縫誘導器可分別用50mm×50mm、40mm×40mm角鋼與5mm×50mm鋼板焊接組成，并應平行于模具短邊。底板應采用不小于5mm厚的鋼板，并應在底板表面鋪設聚乙烯薄膜或者聚四氟乙烯做隔離層。模具應作為測試裝置的一個部分，測試時應與試件連在一起。

3）風扇的風速應可調(diào)，并且應能夠保證試件表面中心處的風速不小于5m/s。

4）溫度計精度不應低于±0.5℃。相對濕度計精度不應低于±1%。風速計精度不應低于±0.5m/s。試驗步驟早期抗裂試驗檢測5）刻度放大鏡的放大倍數(shù)不應小于40倍，分度值不應大于0.01mm。

6）照明裝置可采用手電筒或者其他簡易照明裝置。7）鋼直尺的最小刻度應為1mm。試驗應按下列步驟進行：

1）試驗宜在溫度為（20±2）℃，相對濕度為（60±5）%的恒溫濕室中進行。

2）將混凝土澆筑至模具內(nèi)以后，應立即將混凝土攤平，且表面應比模具邊框略高?？墒褂闷桨灞砻嬲駬v器或者采用振搗棒插搗，應控制好振搗時間，并應防止過振和欠振。

3）在振搗后，應用抹子整平表面，并應使骨料不外露，且應使表面平整。

4）應在試件成型30min后，立即調(diào)節(jié)風扇位置和風速，使試件表面中心正上方100mm處風速為（5±0.5）m/s，并應使風向平行于試件表面和裂縫誘導器。

試驗步驟早期抗裂試驗檢測

5）試驗時間應從混凝土攪拌加水開始計算，應在（24±0.5）h測讀裂縫。裂縫長度應用鋼直尺測量，并應取裂縫兩端直線距離為裂縫長度。當一個刀口上有兩條裂縫時，可將兩條裂縫的長度相加，折算成一條裂縫。

6）裂縫寬度應采用放大倍數(shù)至少40倍的讀數(shù)顯微鏡進行測量，并應測量每條裂縫的最大寬度。

7）平均裂縫面積、單位面積的裂縫數(shù)目和單位面積上的總開裂面積應根據(jù)混凝土澆筑24h測量得到裂縫數(shù)據(jù)來計算。試驗結(jié)果處理早期抗裂試驗檢測試驗結(jié)果計算及其確定應符合下列規(guī)定：

1）每條裂縫的平均開裂面積應按下式計算：

a=1/2N∑（N/I=1）Wi*Li

2）單位面積的裂縫數(shù)目應按下式計算：

b=N/A

3)單位面積上的總開裂面積應按下式計算：

C=a*b

式中：Wi——第i條裂縫的最大寬度

Li——第i條裂縫的長度

N——總裂縫數(shù)目

A——平板的面積

a——每條裂縫的平均開裂面積

b——單位面積的裂縫數(shù)目

c——單位面積上的總開裂面積

4）每組應分別以2個或多個試件的平均開裂面積的算術平均值作為該組試件平均開裂面積的測定值。

注意事項非接觸法收縮的檢測注意細節(jié)：試件成型30min后讓試件表面中心正上方100mm處風速為（5±0.5）m/s，并使風向平行于試件表面和裂縫誘導器2個或多個試件的平均開裂面積的算術平均值作為該組試件平均開裂面積的測定值

試驗時間應從混凝土攪拌加水開始計算，應在（24±0.5）h測讀裂縫長度陜西鐵路工程職業(yè)技術學院土木工程檢測技術專業(yè)教學資源庫現(xiàn)代混凝土試驗與檢測

—早期開裂試驗早期開裂試驗01儀器認知02適用范圍03操作步驟04注意事項數(shù)據(jù)處理05儀器認知適用范圍操作步驟注意事項早期開裂試驗儀器認知：刻度鋼尺，最小精確0.1mm早期開裂試驗裝置圖：試件尺寸：

800mmX600mmX100mm混凝土早期開裂測試裝置：風速計：

精度要求不低于4.5-5.5m/s。

（后附風速計說明書）溫濕度表：溫度：18-22度濕度：（55-65）%40倍放大鏡：分度值不應大于0.1mm試驗依照規(guī)范：GB/T50082-2009儀器認知適用范圍操作步驟

注意事項早期開裂試驗適用范圍：適用于測試混凝土試件在約束條件下的早期抗裂性能。儀器認知適用范圍操作步驟

注意事項早期開裂試驗儀器認知適用范圍操作步驟注意事項早期抗裂試驗試驗操作步驟（1）試驗宜在恒溫恒濕室中進行，應能使室溫保持在20±2℃，