[发明专利]水泥基材料膨胀/收缩应力测试方法

权利要求书

1.一种水泥基材料膨胀应力测试方法，其特征在于，采用水泥基材料膨胀应力测试 装置，所述水泥基材料膨胀应力测试装置包括同轴设置且高度相同的内、外圆环、相互 电连接的应变测试装置和数据采集装置，所述内、外圆环材质相同，所述应变测试装置 包括多个测试应变片，所述测试应变片在外圆环外表面和内圆环内表面上沿周向均匀分 布，每个测试应变片均与数据采集装置电连接，将水泥基材料浇筑在内、外圆环之间， 测试内外圆环的应变，按下式计算水泥基材料内半径为r处的膨胀应力：

σc=R32r2+1R22R32-1P1-R22r2+11-R22R32P2---(I)]]>

式（Ⅰ）中，

R₁、R₂、R₃、R₄依次为内圆环的内、外半径、外圆环的内、外半径；

P₁和P₂分别是作用在外环和内环上的应力，

P1=-ϵI*EsR22-R122R22]]>

P2=-ϵO*EsR42-R322R32]]>

其中，

ε_I为实测内圆环应变；

ε_O为实测外圆环应变；

E_S为圆环的弹性模量；

上述内、外圆环的尺寸确定方法如下：

a)内圆环的外半径R₂为50mm-200mm；

b)外圆环的内半径R₃为R₂+t，其中t为所成型水泥基材料的厚度；

c)内圆环内半径R₁根据所需要约束度，由约束度Ψ的计算公式推算得到

ψ=1-EC′ES·1EC′ES-1-(R1R2)21-(R3R2)2·[(1+vC)(R3R2)2+(1-vC)][(1+vS)(R1R2)2+(1-vS)]---(II)]]>

其中E_S圆环的弹性模量；

E_C’被测的水泥基材料的弹性模量；

ν_S圆环的泊松比；

ν_C被测的水泥基材料的泊松比；

将已确定参数带入式（Ⅱ）即可得到R₁，

d)外圆环壁厚（R₄–R₃）等于（R₂-R₁）～1.2×（R₂-R₁）；

所述水泥基材料为水泥净浆或砂浆时，所述内圆环的高度h为25～40mm，所述水 泥基材料为混凝土时，所述内圆环的高度h为混凝土中集料最大粒径的3倍以上；

所述内、外圆环的材质为低碳钢或Invar钢。