CN112924277A - 嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法 - Google Patents

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Abstract

嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法，属于土木工程技术领域，混凝土结构构件免拆模模板的水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分作为钢筋的混凝土保护层使用，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152，参照国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082等，对检测试件进行检测试验，并根据检测试验结果数据评定嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能，为水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分使用提供依据。

Description

嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，特别是涉及到水泥基结构材料的力学性能检测，特别涉及到嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法。
背景技术
随着国家大力推广装配式建筑，水泥基板材，包括普通纤维水泥板、水泥压力板、硅钙板等越来越多地被用作混凝土结构构件的免拆模模板，但基本上都是作为一次性模板使用，没有将其作为混凝土结构构件的一部分；如果能够将用作混凝土结构构件免拆模模板的水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分，作为混凝土结构构件中钢筋的混凝土保护层使用，不仅可以确保钢筋的混凝土保护层厚度而无需设置钢筋的混凝土保护层保证措施，提高工效和质量，同时还可以将作为免拆模模板的水泥基板材作为混凝土的一部分加以利用，减小构件截面的外轮廓尺寸，可以显著降低建造成本；同时又可以节省大量的模板消耗，有利于保护环境，实现绿色发展。
但是，水泥基板材作为混凝土结构材料的一部分使用，其平面内的力学性能目前尚不知晓，也就是没有应用依据，无法在工程中应用，甚至也没有检测方法和标准，使得目前市场上都是仅仅作为一次性模板使用，造成材料浪费。
为了解决水泥基板材不能作为混凝土结构材料的一部分使用的问题，首先要解决板材平面内力学性能的检测，由于是水泥基板材与混凝土复合使用，并不是作为单一材料使用，这种复合材料的使用要分别检测其各自的力学性能，而且水泥基板材作为混凝土结构材料的一部分使用的平面内力学性能应在其应用环境中检测，但目前尚无检测方法和标准。
混凝土的力学性能检验，目前执行的是国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082，嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法可参照上述标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152，参照国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082等，对检测试件进行检测试验，并根据检测试验结果数据评定嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能，为水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分使用提供依据。
嵌入混凝土构件表面板材的平面内力学性能的检测方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、采用反打工艺制备检测试件
所述检测试件包括混凝土、板材、纵向受力钢筋、横向构造钢筋以及贯通孔；所述板材为长矩形，采用水泥基材料制成；
在平坦的工位平台上放置板材，支侧模板，将板材居中包含在侧模板内，在紧贴板材中间的位置设置贯通孔成孔模具，贯通孔成孔模具横向贯通侧模板；绑扎纵向受力钢筋和横向构造钢筋，纵向受力钢筋设置在横向构造钢筋的上部，纵向受力钢筋按照混凝土结构设计规范预留混凝土保护层厚度并采取定位措施固定；浇筑混凝土并振捣密实收光抹平，在混凝土终凝前抽出贯通孔的成孔模具，养护混凝土达到设计强度后移除侧模板；在纵向侧面的工位平台上靠近检测试件两端的位置放置垫块，将检测试件翻转，使检测试件的板材在上面，纵向受力钢筋在下部，检测试件的两端放置在垫块上，检测试件制备完成；
步骤二、检测试验准备
在试验台上靠近检测试件两端的位置放置两个支座，所述支座为国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152规定的支撑装置并按其规定放置；将步骤一制备的检测试件的两端放在两个支座上，检测试件的板材在上面；在检测试件上表面对应贯通孔的位置粘贴两个以上应变片，分别为纵向和横向粘贴，并通过导线与数据采集仪连接；在检测试件上面相对两个支座之间跨度的两个三分点位置放置支墩，所述支墩参照国家标准《混凝土结构试验方法标准》
GB/T50152规定的支撑装置设置；在两个支墩上放置分配梁；在分配梁上对应检测试件跨中的位置布置千斤顶，检测试验准备完成；
步骤三、力学性能检测试验
一、抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081规定进行加载试验及记录试验数据直至检测试件破坏，收集试验数据备用，抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验完成；
二、受压徐变检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定进行加载试验及记录试验数据，收集试验数据备用，受压徐变检测试验完成；
步骤四、力学性能评定
一、抗压强度评定
根据步骤三、一试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件的弯矩进而计算板材平面内的压力，板材平面内的压力除以板材的截面面积得到板材平面内的抗压强度，板材平面内的抗压强度评定完成；
二、弹性模量评定
根据步骤三、一试验录得的纵向布置的应变片的应变数据，结合板材平面内的抗压强度评定结果，按照弹性模量的计算公式求得板材平面内的弹性模量，板材平面内的弹性模量评定完成；
三、泊松比评定
根据步骤三、一试验录得的横向布置的应变片的应变数据和纵向布置的应变片的应变数据，按照泊松比的计算公式求得板材平面内的泊松比，板材平面内的泊松比评定完成；
四、受压徐变评定
根据步骤三、二试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件的弯矩进而计算板材平面内的压力，板材平面内的压力除以板材的截面面积得到板材平面内的压应力，结合试验录得的纵向布置的应变片的应变数据，按照受压徐变的计算公式求得板材平面内的受压徐变，板材平面内的受压徐变评定完成；
至此，嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法完成。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法，参照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152、《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081及《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082等对检测试件进行检测试验，并根据检测试验结果评定嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能，为水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分使用提供了依据。
本发明的进一步有益效果在于：混凝土结构构件免拆模模板的水泥基板材当作混凝土结构构件的一部分作为钢筋的混凝土保护层使用，不仅可以确保钢筋的混凝土保护层厚度而无需设置钢筋的混凝土保护层保证措施，提高工效和质量，同时还可以将作为免拆模模板的水泥基板材作为混凝土的一部分加以利用，可以显著降低建造成本；同时又可以节省大量的模板消耗，有利于保护环境。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明检测试件检测试验的正视示意图。
图2为本发明检测试件的A截面示意图。
图3为本发明检测试件的B截面示意图。
图4为本发明检测试件的C截面示意图。
图中1-检测试件、2-混凝土、3-板材、4-纵向受力钢筋、5-横向构造钢筋、6-贯通孔、7-支座、8-支墩、9-分配梁、10-千斤顶、11-应变片。
具体实施方式
嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法，所述板材平面内力学性能检测的内容包括抗压强度、弹性模量、泊松比以及受压徐变，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、采用反打工艺制备检测试件1
如图1～图4所示，所述检测试件1包括混凝土2、板材3、纵向受力钢筋4、横向构造钢筋5和贯通孔6；所述板材3采用水泥基材料制成，裁成长矩形；
在平坦的工位平台上放置板材3，支侧模板，将板材3居中包含在侧模板内，设置贯通孔6的成孔模具，贯通孔6的成孔模具放置在检测试件1的正中间位置并横向贯通侧模板，贯通孔6的成孔模具紧贴板材3，绑扎纵向受力钢筋4和横向构造钢筋5，纵向受力钢筋4绑扎在横向构造钢筋5的上部，靠近检测试件1的外侧，在纵向受力钢筋4上对应贯通孔6的位置粘贴应变片11并连接导线，纵向受力钢筋4按照混凝土结构设计规范预留混凝土保护层厚度并采取定位措施固定，浇筑混凝土2并振捣密实收光抹平，在混凝土2终凝前抽出贯通孔6的成孔模具，养护混凝土达到设计强度后移除侧模，在纵向侧面的工位平台上靠近检测试件1两端的位置放置垫块，将检测试件1翻转，使检测试件1的板材3在上面，纵向受力钢筋4在下部，检测试件1的两端放置在垫块上，检测试件1制备完成；
步骤二、检测试验准备
如图1所示，在试验台上靠近检测试件1两端的附近位置放置两个支座7，所述支座7为国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152规定的支撑装置并按其规定放置；将检测试件1的两端放在两个支座7上，检测试件1的板材3在上面；在检测试件1上表面对应贯通孔6的位置粘贴两个以上应变片11，分别为纵向和横向粘贴，并通过导线与数据采集仪连接；在检测试件1上面相对两个支座7之间跨度的两个三分点位置放置支墩8，所述支墩8参照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152规定的支撑装置设置；在两个支墩8上放置分配梁9；在分配梁9上对应检测试件1跨中的位置布置千斤顶10，检测试验准备完成；
步骤三、力学性能检测试验
如图1所示，
一、抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081规定进行加载试验及记录试验数据直至检测试件1破坏，收集试验数据备用，抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验完成；
二、受压徐变检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定进行加载试验及记录试验数据，收集试验数据备用，受压徐变检测试验完成；
其中，记录的试验数据包括应变数据、加载数据以及位移数据；
步骤四、力学性能评定
一、抗压强度评定
根据步骤三、一试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件1的弯矩进而计算板材3平面内的压力，板材3平面内的压力除以板材3的截面面积得到板材3平面内的抗压强度，板材3平面内的抗压强度评定完成；
二、弹性模量评定
根据步骤三、一试验录得的纵向布置的应变片11的应变数据，结合板材3平面内的抗压强度评定结果，按照弹性模量的定义规定求得板材3平面内的弹性模量，板材3平面内的弹性模量评定完成；
三、泊松比评定
根据步骤三、一试验录得的横向布置的应变片11的应变数据和纵向布置的应变片11的应变数据，按照泊松比的定义规定求得板材3平面内的泊松比，板材3平面内的泊松比评定完成；
四、受压徐变评定
根据步骤三、二试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件1的弯矩进而计算板材3平面内的压力，板材3平面内的压力除以板材3的截面面积得到板材3平面内的压应力，结合试验录得的纵向布置的应变片11的应变数据，按照受压徐变的定义规定求得板材3平面内的受压徐变，板材3平面内的受压徐变评定完成；
至此，嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法完成。
以上所述仅为本发明优选的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.嵌入混凝土构件表面板材的平面内力学性能的检测方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、采用反打工艺制备检测试件(1)
所述检测试件(1)包括混凝土(2)、板材(3)、纵向受力钢筋(4)、横向构造钢筋(5)以及贯通孔(6)；所述板材(3)为长矩形，采用水泥基材料制成；
在平坦的工位平台上放置板材(3)，支侧模板，将板材(3)居中包含在侧模板内，在紧贴板材(3)中间的位置设置贯通孔(6)成孔模具，贯通孔(6)成孔模具横向贯通侧模板；绑扎纵向受力钢筋(4)和横向构造钢筋(5)，纵向受力钢筋(4)设置在横向构造钢筋(5)的上部，纵向受力钢筋(4)按照混凝土结构设计规范预留混凝土保护层厚度并采取定位措施固定；浇筑混凝土(2)并振捣密实收光抹平，在混凝土(2)终凝前抽出贯通孔(6)的成孔模具，养护混凝土(2)达到设计强度后移除侧模板；在纵向侧面的工位平台上靠近检测试件(1)两端的位置放置垫块，将检测试件(1)翻转，使检测试件(1)的板材(3)在上面，纵向受力钢筋(4)在下部，检测试件(1)的两端放置在垫块上，检测试件(1)制备完成；
步骤二、检测试验准备
在试验台上靠近检测试件(1)两端的位置放置两个支座(7)，所述支座(7)为国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152规定的支撑装置并按其规定放置；将步骤一制备的检测试件(1)的两端放在两个支座(7)上，检测试件(1)的板材(3)在上面；在检测试件(1)上表面对应贯通孔(6)的位置粘贴两个以上应变片(11)，分别为纵向和横向粘贴，并通过导线与数据采集仪连接；在检测试件(1)上面相对两个支座(7)之间跨度的两个三分点位置放置支墩(8)，所述支墩(8)参照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152规定的支撑装置设置；在两个支墩(8)上放置分配梁(9)；在分配梁(9)上对应检测试件(1)跨中的位置布置千斤顶(10)，检测试验准备完成；
步骤三、力学性能检测试验
一、抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081规定进行加载试验及记录试验数据直至检测试件(1)破坏，收集试验数据备用，抗压强度、弹性模量及泊松比检测试验完成；
二、受压徐变检测试验
检测试验准备完成后，按照国家标准《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152并参照国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定进行加载试验及记录试验数据，收集试验数据备用，受压徐变检测试验完成；
步骤四、力学性能评定
一、抗压强度评定
根据步骤三、一试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件(1)的弯矩进而计算板材(3)平面内的压力，板材(3)平面内的压力除以板材(3)的截面面积得到板材(3)平面内的抗压强度，板材(3)平面内的抗压强度评定完成；
二、弹性模量评定
根据步骤三、一试验录得的纵向布置的应变片(11)的应变数据，结合板材(3)平面内的抗压强度评定结果，按照弹性模量的计算公式求得板材(3)平面内的弹性模量，板材(3)平面内的弹性模量评定完成；
三、泊松比评定
根据步骤三、一试验录得的横向布置的应变片(11)的应变数据和纵向布置的应变片(11)的应变数据，按照泊松比的计算公式求得板材(3)平面内的泊松比，板材(3)平面内的泊松比评定完成；
四、受压徐变评定
根据步骤三、二试验的加载数据，按照混凝土结构基本原理计算检测试件(1)的弯矩进而计算板材(3)平面内的压力，板材(3)平面内的压力除以板材(3)的截面面积得到板材(3)平面内的压应力，结合试验录得的纵向布置的应变片(11)的应变数据，按照受压徐变的计算公式求得板材(3)平面内的受压徐变，板材(3)平面内的受压徐变评定完成；
至此，嵌入混凝土构件表面的板材平面内力学性能的检测方法完成。
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