CN203929768U - 一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，它包括PVC防渗底板、不锈钢内圆环、不锈钢外圆环、带偏心垫圈的螺栓、圆环试件、应变片、应变值显示器，所述不锈钢内圆环和不锈钢外圆环分别通过带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板上，所述不锈钢内圆环位于不锈钢外圆环的内部，所述圆环试件填充于不锈钢内圆环和不锈钢外圆环中间，所述应变片粘贴在不锈钢内圆环的内表面，所述应变值显示器与应变片相连。本实用新型可以评价含有纤维的混凝土硬化水泥浆体和砂浆早期收缩和干燥收缩能力；小尺寸圆环试件较大尺寸圆环试件原材料用量少，可减小能源消耗及降低试验成。

Description

一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，特别涉及一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置。

背景技术

众所周知，水泥基复合材料在约束作用下由于干燥收缩而开裂，材料的开裂会大幅度降低所在结构的承载能力，同时为有害介质的侵入提供通道，进而降低材料耐久性，缩短结构服役寿命。因此，有效且定量的评价水泥基复合材料的综合抗裂性能具有很重要的科研意义和工程实用价值。

ASTM C1581-04制定了一种“圆环约束下测定砂浆和混凝土收缩开裂时间及所产生的拉伸应力”的测试方法，它与AASHTO PP34-99相比，混凝土圆环试件厚度由75mm降到37.5mm(大尺寸圆环试件)，其优势为能评价较早龄期的开裂能力。但所用装置尺寸上的不足，使评价含粗骨料及纤维增强的混凝土和砂浆的开裂能力困难，使试验持续时间长或是得不到预期综合评价的效果。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服ASTM C1581-04设计装置评价砂浆(净浆)或纤维增强砂浆(净浆)综合抗裂能力的不足，本实用新型提供了一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，该装置设计的尺寸对评价砂浆(净浆)或纤维增强砂浆(净浆)的综合抗裂能力具有明显优势，但值得注意的是砂浆中集料最大粒径不要超过4.75mm。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，它包括PVC防渗底板、不锈钢内圆环、不锈钢外圆环、带偏心垫圈的螺栓、应变片、应变值显示器，所述不锈钢内圆环和不锈钢外圆环分别通过带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板上，所述不锈钢内圆环位于不锈钢外圆环的内部，所述应变片粘贴在不锈钢内圆环的内表面，所述应变值显示器与应变片相连。

圆环试件填充于不锈钢内圆环和不锈钢外圆环中间，所述圆环试件为砂浆或净浆、纤维增强砂浆或纤维增强净浆。

进一步地，所述PVC防渗底板厚度为20mm～30mm。

进一步地，所述不锈钢内圆环外部直径为150±2mm，厚度12.5±0.13mm。

进一步地，所述不锈钢外圆环内部直径为190±2mm，厚度12.5±0.13mm。

进一步地，所述不锈钢内圆环及不锈钢外圆环高度均为150±6mm。

进一步地，所述不锈钢内圆环通过对称位于其内部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板上。

进一步地，所述不锈钢外圆环通过对称位于其外部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板上。

进一步地，所述圆环试件上表面包含密封剂层。

进一步地，所述PVC防渗底板表面包含一层环氧树脂保护层或聚酯薄膜保护层。

进一步地，所述密封剂层(6)为具有密封效果的物质，如石蜡、硅胶等。

本实用新型进行试验环境的温度是23±2℃，湿度是40±5％。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型可以评价含有纤维的混凝土硬化水泥浆体和砂浆早期收缩和干燥收缩能力；

(2)小尺寸圆环试件比大尺寸圆环试件在温度23±2℃、相对湿度40±5％试验条件下，更容易发生开裂，这对评价纤维增强增韧后的砂浆(净浆)的综合开裂能力更有利；

(3)小尺寸圆环试件较大尺寸圆环试件因温度引起的收缩开裂小，在综合评价圆环试件开裂能力时可忽略温度收缩的影响；

(4)小尺寸圆环试件较大尺寸圆环试件原材料用量少，可减小能源消耗及降低试验成本。

附图说明

图1为本实用新型装置的俯视示意图；

图2为本实用新型装置E-E截面示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

实施例1：

一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，它包括PVC防渗底板1、不锈钢内圆环2、不锈钢外圆环3、带偏心垫圈的螺栓4、应变片7、应变值显示器，不锈钢内圆环2和不锈钢外圆环3分别通过带偏心垫圈的螺栓4固定于PVC防渗底板1上，不锈钢内圆环2位于不锈钢外圆环3的内部，应变片7粘贴在不锈钢内圆环2的内表面，应变值显示器与应变片7相连。圆环试件5填充于不锈钢内圆环2和不锈钢外圆环3中间，圆环试件5为纤维增强砂浆。PVC防渗底板1厚度为20mm。不锈钢内圆环2外部直径为150mm，厚度12.5mm。不锈钢外圆环3内部直径为190mm，厚度12.5mm。不锈钢内圆环2及不锈钢外圆环3高度均为150mm。不锈钢内圆环2通过对称位于其内部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板1上。不锈钢外圆环3通过对称位于其外部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板1上。圆环试件5上表面包含一层密封剂6。PVC防渗底板1表面包含一层环氧树脂保护层。

如图1所示，首先将PVC防渗底板1放在平整清洁的地方，并在PVC防渗底板1表面涂环氧树脂保护层以减小底板与试件间的摩擦；然后将8个带偏心垫圈的螺栓4固定在PVC防渗底板1上；最后不锈钢内圆环2和不锈钢外圆环3按照图1所示放好，保证不锈钢内圆环2和不锈钢外圆环3间有20mm空隙，并在不锈钢内圆环2和不锈钢外圆环3内表面涂脱模剂；试验时(一般以3个试件为一组)，装置放在振动台上，将新拌合好的纤维增强砂浆平均分两次浇筑至装置内，用直径为10mm捣棒插捣75次，并振动密实。应注意控制振动时间，以防过振或欠振。振实后将砂浆表面用刮刀刮平，保证表面平实。不锈钢内圆环2里面、不锈钢外圆环3外面和底板表面要清理干净。浇筑完10min内将整体移至测试环境中。

其中，图2的A、B、C、D尺寸大小如表1：

表1装置尺寸详情

评价综合抗裂能力时，在圆环试件5表面涂密封剂6，使圆环试件5沿径向收缩不均匀，用与应变值显示器相连的应变片7测定圆环试件5受不锈钢内圆环2约束后的周向应变，测定应变的时间间隔不超过30min，借鉴ASTM C1581-04提出的综合评价砂浆和混凝土抗裂能力的方法，根据平均应力速率大小，判定圆环试件5的综合抗裂能力。试验环境的温度是23±2℃、相对湿度40±5％。

通过测试记录得到的实验数据，通过下面的公式计算每组试件的应力速率平均值记为该组的平均应力速率S，MPa/day，精确到0.01MPa/day。

(1)每个测试点的应力速率因子通过下式线性拟合得到：

${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{net}}=\∂\sqrt{t}+k$

ε_net——净应变，即不同时间所测的应变与初始应变的差值，m/m；

——每个测试点的应力速率因子，(m/m)/day1/2；

t——持续时间，days；

k——对测试点线性回归拟合后的回归常数

每个试件应力速率因子的平均值记为

(2)每个试件的应力速率q通过下式计算：

$q=G\left|{\∂}_{\mathrm{avg}}\right|/2\sqrt{t_{\mathrm{cr}}}$

q——每个试件的应力速率，MPa/day；

——平均应力速率因子的绝对值；

——开裂时的时间或是试验终止时的时间，days；

G——常数，150GPa，可通过下式计算

G＝E_str_imh_st/r_ish_m

E_st——不锈钢圆环弹性模量，200GPa；

rim、ris——砂浆和内圆环内径，mm；

hst、hm——圆环和砂浆厚度，mm

计算每组试件的应力速率平均值记为该组的平均应力速率S，MPa/day，精确到0.01MPa/day。通过表2判定试件的综合抗裂能力。

表2基于开裂应力对抗裂能力的分类

实施例2

与实施例1基本一样，所不同的在于，PVC防渗底板1厚度为30mm。不锈钢内圆环2外部直径为152mm，厚度12.63mm。不锈钢外圆环3内部直径为192mm，厚度12.63mm。不锈钢内圆环2及不锈钢外圆环3高度均为156mm。圆环试件5为纤维增强净浆，PVC防渗底板1表面包含一层聚酯薄膜保护层。

实施例3

与实施例1基本一样，所不同的在于，PVC防渗底板1厚度为25mm。不锈钢内圆环2外部直径为148mm，厚度12.63mm。不锈钢外圆环3内部直径为192mm，厚度12.37mm。不锈钢内圆环2及不锈钢外圆环3高度均为144mm。圆环试件5为纤维增强净浆，PVC防渗底板1表面包含一层聚酯薄膜保护层。

Claims (9)

1.一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，它包括PVC防渗底板(1)、不锈钢内圆环(2)、不锈钢外圆环(3)、带偏心垫圈的螺栓(4)、应变片(7)、应变值显示器，所述不锈钢内圆环(2)和不锈钢外圆环(3)分别通过带偏心垫圈的螺栓(4)固定于PVC防渗底板(1)上，所述不锈钢内圆环(2)位于不锈钢外圆环(3)的内部，所述应变片(7)粘贴在不锈钢内圆环(2)的内表面，所述应变值显示器与应变片(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述PVC防渗底板(1)厚度为20mm～30mm。

3.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述不锈钢内圆环(2)外部直径为150±2mm，厚度12.5±0.13mm。

4.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述不锈钢外圆环(3)内部直径为190±2mm,厚度12.5±0.13mm。

5.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述不锈钢内圆环(2)及不锈钢外圆环(3)高度均为150±6mm。

6.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述不锈钢内圆环(2)通过对称位于其内部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板(1)上。

7.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述不锈钢外圆环(3)通过对称位于其外部的4个带偏心垫圈的螺栓固定于PVC防渗底板(1)上。

8.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述圆环试件(5)上表面包含密封剂层(6)。

9.根据权利要求1所述的一种砂浆或净浆综合抗裂性能试验装置，其特征在于，所述PVC防渗底板(1)表面包含一层环氧树脂保护层或聚酯薄膜保护层。