混凝土收缩试模

混凝土收缩试模广泛应用于公路工程施工试验、铁路工程施工试验、建筑工地工程施工试验、商品混凝土搅拌站试验、建筑工程质量监督试验，及各种大专院校、机构、水利工程等试验。
1. 自收缩和试验方法及其优缺点
自收缩简介
自收缩(autogenous shrinkage) 是指浇筑成型以后的混凝土在密封条件下表观(apparent) 体积(或长度) 的减小，它不包括因自身物质增减、温度变化、外部加载或约束而引起的体积(长度) 的变化
1.1 埋入应变计法
我国水工混凝土试验规程中建议埋入应变计的方法测定收缩(图1)。虽然埋入应变计的方法精度较高， 但当早期混凝土尚无足够强度时， 应变计无法与混凝土同步变形，而高强混凝土恰恰此时产生很大的自收缩， 无法准确测得混凝土早期收缩， 往往使所测得的收缩值偏小。另外， 该应变计价格昂贵无法重复利用， 故埋入应变计法的应用也受到程度的限制。
1.2 电容式测微仪法
马新伟等研究出的电容式测微仪法是一种非接触式的位移测量装置， 试件尺寸为40mm @ 40mm @ 1000mm， 左侧端模与侧模、底模间留有2mm 缝隙可使试件自由收缩， 为试件与环境无物质交换， 试模内侧衬以铝箔并待试件成型后覆盖表面。电容式测微仪可测量混凝土变形， 精度可达10- 6。变形测量在试模中进行， 混凝土试件一旦成型结束， 变形的测量即可开始， 可以测量混凝土变形的全过程。该法克服了传统测量方法中变形测量只能在1天混凝土拆模后才能测量的弊端， 真实地反映了混凝土的收缩变形。
1.3 阶段式混凝土自收缩测试法
东南大学的田倩和孙伟等在自收缩测量方法基础上研究了阶段式自收缩测试方法。自行设计了混凝土早期自收缩的测试系统。根据混凝土的自收缩发展规律，可以分段测量： 采用立式测量方式和非接触传感器可使凝缩测试初始时间提早到浇筑成型后即开始; 采用横向测长方式和非接触传感器可测试1d以前的自干燥收缩; 采用立式千分表可测试1d以后的长龄期自收缩。该系统可避免模具的约束及外界震动的干扰， 测试过程中毋须拆模及搬动试件， 并实现了数据的自动化采集及分析。该系统的试验结果具有很好的重现性， 测试结果与定义相一致。
采用100mm @ 100mm @ 515mm 的收缩试模， 内衬双层PVC塑料薄膜。试件一端埋有不锈钢钉头， 成型后将其表层盖住， 1d拆模后将试件表面涂上石蜡， 再放入110mm @ 110mm @ 550mm 的方形铁皮桶内， 并以液体石蜡填充密封空余部分。测试环境温度为( 20 ?2) e ， 相对湿度( 60 ? 5)%。
1.4安氏自收缩测试法
安明哲在日本Tazawa[ 7， 8] 自收缩测试方法的基础之上对混凝土自收缩测定方法进行了改进。混凝土收缩试件的尺寸定为100mm @ 100mm @ 324mm。混凝土浇注到试模内立即密封试模， 带模测定收缩。测定装置由3个部分组成：混凝土密封试模、千分表架和温度测定仪。混凝土密封试模内底衬有一层特富纶， 长方向的内侧衬有可插拔的侧板， 密封盖与试模之间设有密封垫， 并用密封螺栓紧固， 短向板留有伸出测头的<4孔(图2)。
安氏自收缩测试法不仅可以地测定混凝土无强度的条件下早期自收缩值， 而目还可以地测定出后期自收缩值。但是如果测量龄期延长、测量试件数量增加时， 需要的装置数量增加， 而且设备占用空间增多， 试验不能实现自动控制和自动数据采集处理，故整个试验过程会变得更为繁琐。
1.4 非接触感应式自收缩测量方法
巴恒静等人提出一种非接触感应式混凝土早期自收缩测量方法， 通过涡流传感器输出电压值的改变可反映出传感器端头与测头间距离的变化。混凝土试件的尺寸选定为100mm @ 100mm @ 400mm。混凝土浇筑到试模内立即密封， 带模测量收缩， 如果测量组数多， 测量龄期长， 对1d后的收缩也可在拆模后密封试件进行测量。该法测量精度高达011Lm。测温设备采用数字温度测定仪， 可同时测量20个点的温度， 可以实现使用一对传感器对多个试件进行测量。该自收缩测量方法克服了以往手动测量方法的不足， 可连续自动测量混凝土的体积变形， 尤其是测量混凝土的早期自收缩。
1.5 LVDT 传感器法
1.5.1嵌入式法
在棱柱体模具中放置两根竖向金属杆，金属杆与I V (线性可变示差传感器)相连，以杆的水平位移反映混凝土收缩的大小。该方法有如下问题：首先，混凝土沉实和自重对杆支座产生的压应力，可能引起金属杆转动而给测量带来较大误差。其次，很难评价所测得的水平位移到底是整个模具长度内试件的轴向收缩还是仅为靠近上表面处的收缩。
1.5.2 悬挂式
为了克服上述嵌入测量的缺点，有研究者提出将金属杆通过支座和横轴挂在混凝土试件上方。这样由于金属杆未通过整个试件厚度，能够支座产生附加倾角的影响，但这并不能解决混凝土沉实的影响。
1.5.2 内置式
挪威和瑞典的研究者利用置于试件中部的LVfI"来量测收缩。这解决了混凝土表面约束的影响，但在安置LVfr之处，与模板交界的混凝土会有不确定的影响，浇捣混凝土时不可避免的会受到模板上孔的影响，测量结果可能包含因混凝土沉实造成的膨胀位移，并且混凝土沉实对LVfr产生的竖向压力，也会给水平测量带来误差。
1.5.3 表面传感器
近来有研究者将轻质传感器置于混凝土材料表面量测收缩。采用这种方法，只要传感器在混凝土表面保持水平，混凝土沉实就不会对测量产生影响。
1.5.4 非接触式
采用不需接触的传感器，比如利用预埋在试件中的金属反射体产生的反射脉冲来测量混凝土收缩，模具需由对金属放射无影响的类似PVC塑料的材料组成。