一種測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料工程技術領域，特別涉及一種測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模的制造方法。
【背景技術】
[0002]建筑材料(如砂漿和混凝土)開裂是建筑工程結構安全性控制的重點和難點，一直受到與建筑行業(yè)各環(huán)節(jié)如結構設計、施工、材料等的廣泛關注。從結構角度看，早期(7d以前)開裂是早期收縮發(fā)展受到約束的結果；從材料度看，大量使用超細膠材及采用低水膠比設計等后產生的自干燥效應，也極易導致自收縮開裂；從施工角度看，養(yǎng)護不及時、養(yǎng)護時間不夠、養(yǎng)護不規(guī)范等造成混凝土過早暴露于干燥環(huán)境下，內部水分過多過早散失使毛細管孔徑降低，引起干燥開裂。早期開裂的危害和不利之處在于:一是裂縫缺陷從美學角度讓人無法接受，因為開裂破壞了混凝土建筑物表面的完整性和平整度，影響了視覺效果；二是開裂時必然在混凝土內部產生大量微裂縫，形成腐蝕性介質傳輸通道，這為結構耐久性失效創(chuàng)造了條件；三是受約束混凝土的貫穿性開裂必然造成混凝土結構整體破壞，導致結構基本功能喪失；四是混凝土結構在遠低于設計壽命的使用期內過早破壞，不僅耗巨額資金維修和重建，導致巨大經濟損失，嚴重威脅人民群眾的人身安全。
[0003]從結構物安全性和耐久性角度出發(fā)，評估和檢測砂漿、混凝土早期裂縫的發(fā)展非常重要。而正確地檢測與評價混凝土的收縮與開裂趨勢，是采取措施有效地減少或避免開裂的前提。
[0004]目前國內外檢測混凝土收縮開裂較為成熟的方法有:平板法、圓環(huán)法和單軸法。其中圓環(huán)法可評測多種因素影響，裝置簡單，因而發(fā)展很快。圓環(huán)法最早由麻省理工學院的Carlson于1942年提出；1990年美國西北大學的Shah修改了測試樣品的尺寸，提出了 ACBM方法；1996年Rogalla等對Shah的圓環(huán)儀規(guī)格進行了修改，提出了 AASHTO方法；后來，麥斯特建材公司的See在綜合ACBM方法和AASHTO方法基礎上，提出了自己的圓環(huán)規(guī)格，并形成了砂楽或混凝土約束開裂標準試驗方法(ASTM C1581-04)。此外，圓環(huán)法還有Wittmann方法和Swamy方法等。
[0005]圓環(huán)法構造簡單，鋼環(huán)可為試件環(huán)的收縮提供足夠完全的約束，同一半徑上的應力大小相對比較均勻，并且可通過測量鋼環(huán)內壁上的應變來計算試件中的拉應力；在一定的范圍內，試件尺寸、邊界情況等對試驗結果影響不大，易于推廣及標準化。但圓環(huán)試模設計不合理、過于笨重，提攜不方便，迫切需要一種設計合理的圓環(huán)測試模具。此外，圓環(huán)法測試時間長，敏感性差，試件通常要經過較長時間才會出現(xiàn)初始裂縫，有時甚至因敏感性差而不會出現(xiàn)。而且圓環(huán)法作為一種被動約束，較多用于定性研宄，這些都限制了圓環(huán)法的適用。
[0006]本發(fā)明在比較了國際上常用的幾種圓環(huán)測試模具后，提出了一種新的圓環(huán)試模優(yōu)化設計思路，改進了圓環(huán)試模的制造方法。新圓環(huán)試模不會改變原鋼環(huán)應力分布狀況，但質量更輕、拆裝更方便，便于攜帶，實用性更強，較好地體現(xiàn)了以人為本的設計理念。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種經優(yōu)化設計的測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模的制造方法。具體步驟為:
(一)制作中空環(huán)形底座:中空環(huán)形底座由中空底板、內圓環(huán)、固定柱、固定槽和提手五部分構成，材質均為Q235鋼。其中，中空底板為正方形，厚度6-8mm、長度430_432mm，為減輕圓環(huán)試模自重，在正方形中空環(huán)形底座幾何中心處切割掉直徑290-292mm圓，切割后要去毛刺、倒角；內圓環(huán)內徑302_306mm、厚度8_12mm、高度150_166mm，內圓環(huán)與底板幾何中心重合，且通過焊接固定于中空地板之上，內圓環(huán)內外側不允許有氧化層、鐵銹凹凸不平的缺陷；固定柱直徑18-20mm、高度165_167mm，固定柱位于正方形中空環(huán)形底座對角線上距中心223-225mm處，通過焊接固定于中空底板之上，不允許有翹曲、變形、裂紋；固定槽槽口直徑19-21mm、深度4_6mm，與固定柱對稱分布，位于正方形中空環(huán)形底座幾何中心與固定柱連接線的反方向223-225mm處，通過焊接固定于中空底板之上；提手，數(shù)量一對，為兩根長度100-120_、直徑8_圓柱鋼條，與中空環(huán)形底座幾何中心、固定槽、固定柱在同一直線上，且對稱分布，由鋼條經兩點折彎后垂直焊接固定于中空底板之上；上述部件涉及兩面加工時，圓角半徑均不大于2mm。
[0008](二)制作對式掛耳外圓環(huán):該外圓環(huán)由兩塊活動、相同尺寸的半圓環(huán)構成，半圓環(huán)直徑406-410mm、高度150_152mm、厚度8_10mm，該半圓環(huán)切割而得或由板材加工而成；加工時截面棱角應倒圓，倒圓半徑不超過1mm，倒圓后不允許有橫向毛還、刻痕；半圓環(huán)軸向邊沿一側分別焊接固定有兩個吊耳，吊耳內徑18-20_、外徑20-22_、高度15_，焊接第一半圓環(huán)和第二半圓環(huán)的吊耳時要錯開位置，即第一半圓環(huán)一個吊耳距下端32-36mm，另一端的吊耳距上端32-36mm，而第二個半圓環(huán)兩個吊耳位置與第一半圓環(huán)吊耳位置對稱錯開；涉及兩加工面時，其根部其圓角半徑均不大于2_。
[0009](三)制作活動插銷:活動插銷由圓柱和小圓環(huán)組成；圓柱直徑18-20mm、高度170-172mm ;小圓環(huán)厚度2_4mm、內徑16_18mm、夕卜徑19_21mm ;小圓環(huán)通過焊接固定于圓柱頂端；涉及兩加工面時，其根部圓角半徑均不大于2_。
[0010](四)裝配:將步驟(一)固定柱穿入步驟(二)所得兩個半圓環(huán)一側的兩個吊耳里，將步驟(三)所得活動插銷穿過步驟(二)所得兩個半圓環(huán)另一側的兩個吊耳插入中空環(huán)形底座的固定槽，將兩個半圓環(huán)形成的對式掛耳外圓環(huán)固定；此時，內圓環(huán)、對式掛耳外圓環(huán)和底板即形成一個圓環(huán)空間，空間供澆筑混凝土。
[0011]本發(fā)明的裝置與應變記錄儀等配合使用，可長期、自動地記錄、監(jiān)測砂漿和混凝土試件收縮產生的應變大小，可對開裂時間進行準確測定，還可以對水泥混凝土材料各齡期體積變形進行定性、定量研宄。
[0012]本發(fā)明的有益之處在于，通過設置底座提手，能輕易提攜整個裝置；切除底座中心多余的鋼材后，中空圓環(huán)質量比傳統(tǒng)試模減少15%-20% ;組合式外圓環(huán)使得澆筑和試件拆卸更方便、拆除試件試件時間更短。該圓環(huán)裝置調節(jié)靈活、可實現(xiàn)快捷拆裝、方便操作，不僅具有極大實用性，同時也較好地體現(xiàn)人性化的設計理念。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模的主視圖。
[0014]圖2為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模的俯視圖。
[0015]圖3為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模第一半圓環(huán)2的主視圖。
[0016]圖4為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模第一半圓環(huán)2的俯視圖。
[0017]圖5為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模中空環(huán)形底座I的主視圖。
[0018]圖6為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試模中空環(huán)形底座I的俯視圖。
[0019]圖7為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試?；顒硬邃N4的主視圖。
[0020]圖8為本發(fā)明實施例1測試砂漿和混凝土收縮開裂的圓環(huán)試?；顒硬邃N4的俯視圖。
[0021]圖中標記:1-中空環(huán)形底座；2_第一半圓環(huán)、3-第二半圓環(huán)；4_活動插銷；5-固定柱；6_固定槽；7_提手；8_內圓環(huán)；9_吊耳。
[0022]【具體實施方式】:
實施例1:
如圖1-8所示。
[0023](一)制作中空環(huán)形底座1:中空環(huán)形底座I由中空底板、內圓環(huán)8、固定柱5、固定槽6和提手7五部分構成，材質均為Q235鋼；其中，中空底板為正方形，厚度6mm、長度430mm，在正方形中空環(huán)形底座I幾何中心處切割掉直徑290mm圓，切割后去毛刺、倒角；內圓環(huán)8內徑302mm、厚度8mm、高度155mm，內圓環(huán)8與中空環(huán)形底座I幾何中心重合，且通過焊接固定于中空地板之上；固定柱5直徑18mm、高度165mm，固定柱5位于正方形底板對角線上距中心224mm處，通過焊接固定于中空底板之上；固定槽6槽口直徑20mm、深度4mm，與固定柱5對稱分布，位于正方形中空環(huán)形底座I幾何中