混凝土收縮試驗(yàn)的研究

楊永恒 曹萬(wàn)智

（1 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州730030 2 甘肅省新型建材與建筑節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，甘肅 蘭州730030）

近年來(lái)，隨著混凝土技術(shù)的飛速發(fā)展，高強(qiáng)高性能混凝土在工程中大量應(yīng)用。然而混凝土的耐久性問(wèn)題卻一直是困擾工程界的一大難題，尤其是其體積穩(wěn)定性已成為高性能混凝土發(fā)展的桎梏。因此，展開(kāi)對(duì)混凝土體積穩(wěn)定性的深入研究，減少混凝土的收縮、膨脹引起的開(kāi)裂，進(jìn)而提高混凝土的耐久性具有十分重要的意義。混凝土收縮、膨脹性能需要混凝土收縮測(cè)量?jī)x來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

目前常用的混凝土收縮測(cè)量?jī)x是SP540 型，該收縮測(cè)量?jī)x由底座、支架、測(cè)量架三部分構(gòu)成，支架上有調(diào)高螺絲，測(cè)量架上安裝有百分表、滾輪。測(cè)量時(shí)支架安放在底座上，將試件放在底座的試件坐上，測(cè)量架由滾輪架在支架的橫梁上，需要調(diào)節(jié)調(diào)高螺絲和移動(dòng)支架的位置使百分表的測(cè)頭和后端定位柱正對(duì)試件的埋頭。這在測(cè)量時(shí)會(huì)有許多不方便之處，因?yàn)槊總€(gè)試件不管是預(yù)埋頭還是成型后埋頭，埋頭的位置都不是非常標(biāo)準(zhǔn)的，而百分表的測(cè)頭和埋頭的頂點(diǎn)都是球型的，只有頂點(diǎn)相對(duì)才能測(cè)量到準(zhǔn)確的數(shù)值，所以要求位置要調(diào)的很準(zhǔn)，這在實(shí)際操作中比較費(fèi)工費(fèi)時(shí)，特別是試樣比較多的時(shí)候，操作起來(lái)很麻煩。操作過(guò)程中許多人為因素都會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)很大的偏差。另外這種收縮測(cè)量?jī)x組件也比較多，大多采用夾緊緊固，在使用過(guò)程中難免松動(dòng)，使得測(cè)量的準(zhǔn)確度不能保證。

1 混凝土收縮儀的改進(jìn)

為了簡(jiǎn)化混凝土收縮值測(cè)量的工作過(guò)程，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的科學(xué)準(zhǔn)確，改變使用多年的現(xiàn)有設(shè)備SP540 型混凝土收縮測(cè)量?jī)x散件多，操作難，準(zhǔn)確度差，笨拙而不靈巧的結(jié)構(gòu)，我們著手設(shè)計(jì)加工比較實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、經(jīng)久耐用的混凝土收縮儀，經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)、試驗(yàn)，得到了滿(mǎn)意的結(jié)果，設(shè)計(jì)加工出了操作簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、經(jīng)久耐用的混凝土收縮測(cè)量?jī)x。具體設(shè)計(jì)如圖1。

圖1 混凝土收縮測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)圖

該設(shè)計(jì)有特點(diǎn)如下：

1）儀器只有一層，全為剛性，沒(méi)有任何操作時(shí)需分離或組合的配件；

2）百分表裝在端板上用頂絲頂緊，再用螺母鎖緊，一般情況下不會(huì)移動(dòng)而改變初始位置，在頂絲螺母和鎖緊螺母的中間設(shè)置一個(gè)擋板，以便安放試件時(shí)將百分表的測(cè)頭縮回卡住；

3）兩個(gè)側(cè)板和另一端板上各設(shè)置1 個(gè)定位柱，調(diào)好定位柱的位置后，用鎖緊螺母鎖定，一般情況下也不會(huì)移動(dòng)而改變初始位置；

4）更重要的是在底板上設(shè)置3 個(gè)鋼珠作為試件的支點(diǎn)，試件在鋼珠支點(diǎn)上移動(dòng)相對(duì)比較容易，便于定位，三點(diǎn)支撐也能保證試件在任何時(shí)候都穩(wěn)定在一個(gè)平面，不會(huì)發(fā)生傾斜和搖晃。

2 具體測(cè)量的方法

按標(biāo)準(zhǔn)要求：試件采用100mm×100mm×515mm的棱柱體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，試件成型時(shí)或成型后要在試件的兩端埋置測(cè)頭，為了節(jié)約成本，測(cè)量后還要將埋頭砸出，清理干凈，以備下次再用，這在試驗(yàn)時(shí)是比較繁雜的。

我們的做法是，成型前準(zhǔn)備60mm×60mm×3mm浮法平板玻璃若干，清洗干凈表面的油污。使用時(shí)在玻璃的一面涂抹少許黃油，粘貼在混凝土成型模具兩端板的中心位置，粘貼時(shí)要求擠壓平整，另一面不能有油污，以便與混凝土試件牢固粘接，此時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試件的制備。這樣制備的試件兩個(gè)端頭就有兩塊外露的平板玻璃了。選用這樣尺寸的玻璃片，即使在振搗時(shí)玻璃片移動(dòng)，也會(huì)有部分玻璃位于試樣的中心位置，測(cè)試時(shí)能保證后定位柱和百分表的測(cè)頭在玻璃片上。

因?yàn)樵O(shè)計(jì)的收縮儀定位準(zhǔn)確，即使試模的兩個(gè)端頭有少許的不平行，只要保證在測(cè)量初始值和收縮值時(shí)試件放置是同一個(gè)方向，就可以保證兩次測(cè)量是在同一個(gè)軸線(xiàn)上，這樣測(cè)量的誤差就會(huì)很小。測(cè)量時(shí)將試件安放在收縮儀的3 個(gè)鋼珠支點(diǎn)上，只需對(duì)試件向右前方施加少許力，一手扶住，一手打開(kāi)百分表護(hù)表?yè)醢澹涂梢詼?zhǔn)確讀取讀數(shù)，操作極為簡(jiǎn)便。

3 結(jié) 語(yǔ)

因?yàn)樵O(shè)計(jì)的混凝土收縮測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，定位準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單，加之對(duì)試件成型方法做了相應(yīng)的改進(jìn)，從而保證了所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高了檢測(cè)精度。也一定程度的降低了操作難度，使得這一實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行。