混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法
【專利摘要】一種混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：制備混凝土試件：澆筑長(zhǎng)條形混凝土試件時(shí)，在混凝土試件的縱向軸心方向設(shè)置螺紋鋼筋及鋼筋應(yīng)變片，在混凝土試件的表面山設(shè)置混凝土應(yīng)變片；獲得螺紋鋼筋的端部拉力值、混凝土試件中的鋼筋應(yīng)變值及混凝土應(yīng)變值；根據(jù)記錄的鋼筋應(yīng)變值、端部拉力值及如下公式計(jì)算混凝土的拉伸應(yīng)力值，根據(jù)記錄的混凝土應(yīng)變值及計(jì)算的混凝土拉伸應(yīng)力值計(jì)算混凝土試件的拉伸彈性模量。上述方法能夠減少測(cè)量值與實(shí)際值之間偏差。
【專利說(shuō)明】混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土強(qiáng)度測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種混凝土的單軸抗拉彈性模量 測(cè)量方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 為防止混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫的發(fā)生，施工前一般采取溫度應(yīng)力解析等手法預(yù)測(cè)裂 縫發(fā)生的可能性。若以粉煤灰取代部分膠凝材料，則可降低初期水化反應(yīng)的水化熱、減小因 溫度變化引起的混凝土結(jié)構(gòu)體積變化，從而達(dá)到抑制早齡期混凝土開(kāi)裂的目的。當(dāng)拉伸應(yīng) 力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)將發(fā)生開(kāi)裂，為正確推定其抗拉強(qiáng)度，就需要精確 推定或測(cè)定其拉伸彈性模量。
[0003] 目前，因硬化期間混凝土抗拉性能試驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)、且實(shí)驗(yàn)結(jié)果離散性較大，而混凝 土的壓縮彈性模量易于通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，所以使用混凝土的壓縮彈性模量代替拉伸彈線模量 成為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛采用的方法。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010,混凝土 的壓縮彈性模量可以依據(jù)其抗壓強(qiáng)度計(jì)算得出。在計(jì)算混凝土溫度應(yīng)力、裂縫開(kāi)展及結(jié)構(gòu) 變形時(shí)，若使用上述方法推算混凝土的拉伸彈性模量，無(wú)疑將增大計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值之間 的偏差，可能帶來(lái)較大的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，有必要提供一種能夠減少測(cè)量值與實(shí)際值之間偏差的混凝土的單軸抗 拉彈性模量測(cè)量方法。
[0005] -種混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟： 制備混凝土試件：澆筑長(zhǎng)條形混凝土試件時(shí)，在混凝土試件的縱向軸心方向設(shè)置螺紋 鋼筋及鋼筋應(yīng)變片，在混凝土試件的表面中央兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置混凝土應(yīng)變片；其中，螺紋鋼筋 的兩端從混凝土試件伸出，位于混凝土試件中的螺紋鋼筋分為中間部分及位于中間部分兩 側(cè)的兩端部分，螺紋鋼筋的中間部分與混凝土試件粘結(jié)以構(gòu)成鋼筋與混凝土的粘結(jié)區(qū)域， 螺紋鋼筋的兩端部分與混凝土試件不粘結(jié)以構(gòu)成鋼筋與混凝土的非粘結(jié)區(qū)域，鋼筋應(yīng)變片 設(shè)置在鋼筋與混凝土的粘結(jié)區(qū)域且與鋼筋接觸，混凝土應(yīng)變片位于混凝土試件的中間位 置； 獲得螺紋鋼筋的端部拉力值、混凝土試件中的鋼筋應(yīng)變值及混凝土應(yīng)變值：將外露在 混凝土試件的鋼筋兩端固定在混凝土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的相對(duì)的拉伸件上，并在混凝土試件 下方設(shè)置輥軸支撐裝置以支撐混凝土試件，將數(shù)據(jù)采集儀與鋼筋應(yīng)變片、混凝土應(yīng)變片及 混凝土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的拉力計(jì)量裝置電性連接；以預(yù)定拉力增加值逐漸增大作用外露在 混凝土試件的鋼筋兩端上的拉力，來(lái)對(duì)螺紋鋼筋進(jìn)行拉伸，數(shù)據(jù)采集儀根據(jù)鋼筋應(yīng)變片、混 凝土應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的鋼筋應(yīng)變值及混凝土應(yīng)變值，數(shù)據(jù)采集儀獲取混凝 土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的拉力計(jì)量裝置產(chǎn)生的端部拉力值，并記錄產(chǎn)生的鋼筋應(yīng)變值、混凝土 應(yīng)變值、端部拉力值； 混凝土試件的拉伸彈性模量的計(jì)算：根據(jù)記錄的鋼筋應(yīng)變值、端部拉力值及如下公式 計(jì)算混凝土的拉伸應(yīng)力值：

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟： 制備混凝土試件：澆筑長(zhǎng)條形混凝土試件時(shí)，在混凝土試件的縱向軸心方向設(shè)置螺紋 鋼筋及鋼筋應(yīng)變片，在混凝土試件的表面中央兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置混凝土應(yīng)變片；其中，螺紋鋼筋 的兩端從混凝土試件伸出，位于混凝土試件中的螺紋鋼筋分為中間部分及位于中間部分兩 側(cè)的兩端部分，螺紋鋼筋的中間部分與混凝土試件粘結(jié)以構(gòu)成鋼筋與混凝土的粘結(jié)區(qū)域， 螺紋鋼筋的兩端部分與混凝土試件不粘結(jié)以構(gòu)成鋼筋與混凝土的非粘結(jié)區(qū)域，鋼筋應(yīng)變片 設(shè)置在鋼筋與混凝土的粘結(jié)區(qū)域且與鋼筋接觸，混凝土應(yīng)變片位于混凝土試件的中間位 置； 獲得螺紋鋼筋的端部拉力值、混凝土試件中的鋼筋應(yīng)變值及混凝土應(yīng)變值：將外露在 混凝土試件的鋼筋兩端固定在混凝土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的相對(duì)的拉伸件上，并在混凝土試件 下方設(shè)置輥軸支撐裝置以支撐混凝土試件，將數(shù)據(jù)采集儀與鋼筋應(yīng)變片、混凝土應(yīng)變片及 混凝土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的拉力計(jì)量裝置電性連接；以預(yù)定拉力增加值逐漸增大作用外露在 混凝土試件的鋼筋兩端上的拉力，來(lái)對(duì)螺紋鋼筋進(jìn)行拉伸，數(shù)據(jù)采集儀根據(jù)鋼筋應(yīng)變片、混 凝土應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的鋼筋應(yīng)變值及混凝土應(yīng)變值，數(shù)據(jù)采集儀獲取混凝 土單軸抗拉試驗(yàn)機(jī)的拉力計(jì)量裝置產(chǎn)生的端部拉力值，并記錄產(chǎn)生的鋼筋應(yīng)變值、混凝土 應(yīng)變值、端部拉力值； 混凝土試件的拉伸彈性模量的計(jì)算：根據(jù)記錄的鋼筋應(yīng)變值、端部拉力值及如下公式 計(jì)算混凝土的拉伸應(yīng)力值：
式中，:混凝土拉伸應(yīng)力，/^:螺紋鋼筋端部拉力，4:螺紋鋼筋公稱斷面積，盡：螺紋 鋼筋彈性模量，A :試件中央螺紋鋼筋應(yīng)變平均值，4 :混凝土試件斷面積； 根據(jù)記錄的混凝土應(yīng)變值及計(jì)算的混凝土拉伸應(yīng)力值計(jì)算混凝土試件的拉伸彈性模 量。
2. 如權(quán)利要求1所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于：在鋼筋與 混凝土的粘結(jié)區(qū)域內(nèi)每隔設(shè)置兩個(gè)鋼筋應(yīng)變片，且兩個(gè)鋼筋應(yīng)變片設(shè)置在鋼筋兩縱肋 的對(duì)稱位置，D為鋼筋公稱直徑。
3. 如權(quán)利要求2所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于：混凝土 試件為長(zhǎng)1440mm、斷面IOOXlOOmm的棱柱體試件，混凝土試件兩端露出的鋼筋的長(zhǎng)度為 90_，鋼筋與混凝土的粘結(jié)區(qū)域?yàn)?200_，鋼筋的D為12_。
4. 如權(quán)利要求3所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測(cè)量方法，其特征在于：在鋼筋與 混凝土的非粘結(jié)區(qū)域的長(zhǎng)度為120mm，通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)鋼筋與混凝土的非粘結(jié)：在鋼筋 上涂抹隔離劑、并以膠帶紙包裹以將鋼筋與混凝土隔離開(kāi)。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK104330305SQ201410456147
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】張文博, 毛明杰, 楊秋寧 申請(qǐng)人:寧夏大學(xué)