[发明专利]一种超高性能混凝土抗裂性测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种超高性能混凝土抗裂性测试装置，包括底板，以及围合于底板上的前侧板、后侧板、左侧板和右侧板；所述底板均匀间隔布置若干开裂诱导结构，开裂诱导结构的两端各设一个固定结构；所述开裂诱导结构为与底板上表面贴合的钢丝绳，钢丝绳的长度方向平行于左右侧板；所述钢丝绳的一端穿出前侧板，钢丝绳的另一端穿出后侧板。本发明还公开了一种超高性能混凝土抗裂性测试方法。本发明的有益效果为：本发明所述装置及方法提高了超高性能混凝土的开裂敏感性，解决了传统混凝土平板约束法不能使超高性能混凝土开裂的难题，测试结果更准确可靠。

技术领域

本发明涉及水泥基材料抗裂性测试技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土抗裂性测试装置。

背景技术

随着社会经济发展和科学技术的进步，现代建筑工程朝着更高层、更大跨度、更重载荷的方向发展，强度低、断裂韧性低和功能单一的普通混凝土已无法满足迅猛发展的性能需求。在这样的背景下，具有超高强度、高韧性、高耐久性等优异性能的超高性能混凝土应运而生。超高性能混凝土通过剔除粗骨料、优化颗粒级配、掺入活性掺合料和钢纤维与使用高效减水剂，极大降低了水胶比，减小了混凝土的孔隙率，使内部更密实，极大提高了混凝土的强度和韧性。自二十世纪九十年代，首次提出了超高性能混凝土的概念以来，经过仅仅二十几年的飞速发展，对于其力学性能和微观结构有了基本掌握，施工性能研究日趋成熟，开始逐步应用在一些建筑桥梁上。超高性能混凝土虽然较普通混凝土具有更高强度、韧性和耐久性，但由于自身紧密堆积设计，使得具有水胶低、胶凝材料含量大和无粗骨料等特点，因此具有比普通混凝土更大的收缩开裂缺陷。工程实践中常常出现超高性能混凝土的早期开裂现象，制约了超高性能混凝土在大型工程中的推广应用。

混凝土开裂现象随处可见，其中体积变形引起的开裂，占工程实践的80％以上，成为世界性难题，给国家经济带来巨大损失，甚至危害人民安全。混凝土开裂的本质是内部最大拉应力大于自身的极限抗拉强度。产生内部应力的原因是各种体积变形，主要有：(1)水化放热与环境温度差产生的热变形；(2)混凝土未硬化前因表面失水产生的毛细管压力而导致的塑性收缩；(3)混凝土初凝后，在恒温恒湿环境下，与外界不发生物质交换的条件下，因为水泥的继续水化和辅助胶凝材料的二次水化而消耗基体内部水分，引起的自收缩；(4)在干燥环境中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的干燥收缩。由于超高性能混凝土具有水胶比较低、胶凝材料含量大、活性矿物掺合料掺量高、粗骨料掺量低等特点，使得材料的水化热和自收缩变大，而早期强度未发展完全，导致产生比普通混凝土更大的早期开裂风险。超高性能混凝土的开裂严重影响了其耐久性，早期的体积变形会在内部产生裂缝，而裂缝的出现使得混凝土内部钢筋更易受有害物质侵蚀，也改变受力结构，影响了强度和韧性的发展，降低了建筑物使用寿命和安全。