砂浆早期收缩测定方法研究

摘要

水泥基材料的收缩形变对材料的开裂有重要的影响，因而，研究如何测定水泥基材料的收缩具有重要的意义。本文的目的就是研究一种新的方法，测定水泥基材料在早期的收缩形变，以砂浆试件为载体。
　　 所采用的方法为利用测定试件的应变的方法来表征试件本身的变形情况，测试试件应变利用在试件表面贴应变片的方法。在应变片贴片测试以前，需要解决两个问题。一个是由应变片使用条件限制的，应变片必须贴在刚度相对较大的较为平整的试件表面，因此，在本文中次用在试件的表面涂上一层较薄的快硬水泥浆层(基材料)，然后将应变片贴在快硬水泥浆层上。这样就产生了第二个问题，应变片所测得的是快硬水泥浆层的应变，如何才能将水泥浆层的应变转化为试件本身的应变。在本文中是利用有限元分析的方法，算出在确定的材料参数下，基材料的应变与试件本身的应变的比值。计算结果显示，在基材料的弹性模量与泊松比确定的情况下，比值只与砂浆试件的弹性模量和泊松比有关。同时，在早期，砂浆试件的弹性模量和泊松比是随着龄期的增长而变化的物理量，因而，要准确的将基材料的应变转化为试件的应变，需要测出砂浆试件随着龄期增长的弹性模量和泊松比，在本文中并没有对其进行测定，这是另一个专业性的课题。
　　 在进行方法的验证时，分别用了动静态应变仪和静态应变仪进行数据的采集和记录。动静态应变仪记录的试件为12h龄期的砂浆试件，持续12h，测定的物理量为电压。结果显示，动静态应变仪能够记录持续下降的电压，反应出砂浆试件是在不断收缩的。
　　 静态应变仪测试的是龄期为6h的砂浆试件，持续约21h，测试结果显示，在此时间段内，砂浆试件首先是膨胀的，然后收缩。这与砂浆水化放热的时间段较为吻合。
　　 通过有限元分析以及两个验证试验说明，利用在试件表面涂上快硬水泥，利用测定快硬水泥的应变来表征试件的应变，进而反应试件本身的形变情况是基本可行的。