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

【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝土強度測量【技術領域】，特別涉及一種混凝土的單軸抗拉彈性模量 測量方法。

【背景技術】
[0002] 為防止混凝土結構早期裂縫的發生，施工前一般采取溫度應力解析等手法預測裂 縫發生的可能性。若以粉煤灰取代部分膠凝材料，則可降低初期水化反應的水化熱、減小因 溫度變化引起的混凝土結構體積變化，從而達到抑制早齡期混凝土開裂的目的。當拉伸應 力大于混凝土的抗拉強度時，混凝土結構將發生開裂，為正確推定其抗拉強度，就需要精確 推定或測定其拉伸彈性模量。
[0003] 目前，因硬化期間混凝土抗拉性能試驗難以實現、且實驗結果離散性較大，而混凝 土的壓縮彈性模量易于通過試驗測定，所以使用混凝土的壓縮彈性模量代替拉伸彈線模量 成為混凝土結構設計中廣泛采用的方法。根據混凝土結構設計規范GB50010-2010,混凝土 的壓縮彈性模量可以依據其抗壓強度計算得出。在計算混凝土溫度應力、裂縫開展及結構 變形時，若使用上述方法推算混凝土的拉伸彈性模量，無疑將增大計算結果和實際值之間 的偏差，可能帶來較大的安全隱患。


【發明內容】

[0004] 有鑒于此，有必要提供一種能夠減少測量值與實際值之間偏差的混凝土的單軸抗 拉彈性模量測量方法。
[0005] -種混凝土的單軸抗拉彈性模量測量方法，其特征在于，包括以下步驟： 制備混凝土試件：澆筑長條形混凝土試件時，在混凝土試件的縱向軸心方向設置螺紋 鋼筋及鋼筋應變片，在混凝土試件的表面中央兩側對稱設置混凝土應變片；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 側的兩端部分，螺紋鋼筋的中間部分與混凝土試件粘結以構成鋼筋與混凝土的粘結區域， 螺紋鋼筋的兩端部分與混凝土試件不粘結以構成鋼筋與混凝土的非粘結區域，鋼筋應變片 設置在鋼筋與混凝土的粘結區域且與鋼筋接觸，混凝土應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變值及混凝土應變值：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機的相對的拉伸件上，并在混凝土試件 下方設置輥軸支撐裝置以支撐混凝土試件，將數據采集儀與鋼筋應變片、混凝土應變片及 混凝土單軸抗拉試驗機的拉力計量裝置電性連接；以預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，來對螺紋鋼筋進行拉伸，數據采集儀根據鋼筋應變片、混 凝土應變片產生的應變信號產生對應的鋼筋應變值及混凝土應變值，數據采集儀獲取混凝 土單軸抗拉試驗機的拉力計量裝置產生的端部拉力值，并記錄產生的鋼筋應變值、混凝土 應變值、端部拉力值； 混凝土試件的拉伸彈性模量的計算：根據記錄的鋼筋應變值、端部拉力值及如下公式 計算混凝土的拉伸應力值：

【權利要求】
1. 一種混凝土的單軸抗拉彈性模量測量方法，其特征在于，包括以下步驟： 制備混凝土試件：澆筑長條形混凝土試件時，在混凝土試件的縱向軸心方向設置螺紋 鋼筋及鋼筋應變片，在混凝土試件的表面中央兩側對稱設置混凝土應變片；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 側的兩端部分，螺紋鋼筋的中間部分與混凝土試件粘結以構成鋼筋與混凝土的粘結區域， 螺紋鋼筋的兩端部分與混凝土試件不粘結以構成鋼筋與混凝土的非粘結區域，鋼筋應變片 設置在鋼筋與混凝土的粘結區域且與鋼筋接觸，混凝土應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變值及混凝土應變值：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機的相對的拉伸件上，并在混凝土試件 下方設置輥軸支撐裝置以支撐混凝土試件，將數據采集儀與鋼筋應變片、混凝土應變片及 混凝土單軸抗拉試驗機的拉力計量裝置電性連接；以預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，來對螺紋鋼筋進行拉伸，數據采集儀根據鋼筋應變片、混 凝土應變片產生的應變信號產生對應的鋼筋應變值及混凝土應變值，數據采集儀獲取混凝 土單軸抗拉試驗機的拉力計量裝置產生的端部拉力值，并記錄產生的鋼筋應變值、混凝土 應變值、端部拉力值； 混凝土試件的拉伸彈性模量的計算：根據記錄的鋼筋應變值、端部拉力值及如下公式 計算混凝土的拉伸應力值：
式中，:混凝土拉伸應力，/^: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變平均值，4 :混凝土試件斷面積； 根據記錄的混凝土應變值及計算的混凝土拉伸應力值計算混凝土試件的拉伸彈性模 量。
2. 如權利要求1所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測量方法，其特征在于：在鋼筋與 混凝土的粘結區域內每隔設置兩個鋼筋應變片，且兩個鋼筋應變片設置在鋼筋兩縱肋 的對稱位置，D為鋼筋公稱直徑。
3. 如權利要求2所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測量方法，其特征在于：混凝土 試件為長1440mm、斷面IOOXlOOmm的棱柱體試件，混凝土試件兩端露出的鋼筋的長度為 90_，鋼筋與混凝土的粘結區域為1200_，鋼筋的D為12_。
4. 如權利要求3所述的混凝土的單軸抗拉彈性模量測量方法，其特征在于：在鋼筋與 混凝土的非粘結區域的長度為120mm，通過如下方式實現鋼筋與混凝土的非粘結：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。
【文檔編號】G01N3/08GK104330305SQ201410456147
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】張文博, 毛明杰, 楊秋寧 申請人:寧夏大學