在混凝土終凝之前處于部分工作狀態(tài)，因此兩類傳感器測得的應(yīng)變數(shù)值存在差異。隨著混凝土水化進程，混凝土剛度逐漸增加，產(chǎn)生的握裹力也逐漸增加，剛性套筒應(yīng)變傳感器測值逐漸趨近于真實應(yīng)變值，塑性套筒應(yīng)變傳感器與剛性套筒應(yīng)變傳感器測得結(jié)果之間的差值也逐漸趨于穩(wěn)定，當(dāng)混凝土終凝固化時，混凝土剛度將增加到足以完全握裹住剛度較大的剛性套筒應(yīng)變傳感器，此后兩類傳感器測得應(yīng)變數(shù)值變化將趨于一致，即兩者之間差值將保持不變，此時刻即為混凝土的終凝時間。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]已有技術(shù)在確定混凝土終凝時間時，存在不準(zhǔn)確、繁瑣、耗時較長等缺陷。在實驗室內(nèi)以水泥砂漿凝結(jié)時間推定混凝土凝結(jié)時間，除較為繁瑣的缺點外，結(jié)果還會與施工現(xiàn)場的真實結(jié)果存在偏差；以專業(yè)試驗儀器獲取混凝土的特定數(shù)據(jù)來預(yù)測凝結(jié)時間，需要成熟、準(zhǔn)確的理論模型，試驗過程也較為繁瑣，難以被一般技術(shù)人員掌握。本發(fā)明提出了一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，該方法只需要常規(guī)儀器設(shè)備，布置簡單靈活，且只需對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單處理，就可以準(zhǔn)確獲得混凝土終凝時間；檢測過程可與現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)施工相結(jié)合，檢測結(jié)果較實驗室條件下的檢測結(jié)果更為精確可靠，可準(zhǔn)確指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
【附圖說明】
[0029]圖1是室內(nèi)試驗時的兩類應(yīng)變傳感器的布置示意圖；
[0030]圖2是室內(nèi)試驗時得到的兩類應(yīng)變傳感器的監(jiān)測結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0031]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0032]本實施例公開了一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，該方法具體包括以下幾個部分:
[0033]首先選定兩類具有不同剛度套筒的應(yīng)變傳感器用于澆筑后混凝土應(yīng)變監(jiān)測，其中一類應(yīng)變傳感器的套筒選為塑料應(yīng)變材質(zhì)，如PVC，簡稱為塑性套筒應(yīng)變傳感器；另一類應(yīng)變傳感器的套筒為剛度較高的材質(zhì)，如鋼材，簡稱為剛性套筒應(yīng)變傳感器。塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器的套筒剛度必須存在明顯差異，經(jīng)發(fā)明人的研宄表明，其剛度差別在13以上時(即剛性套筒應(yīng)變傳感器為塑性套筒應(yīng)變傳感器套筒剛度的至少13倍)，可獲得滿意的監(jiān)測結(jié)果。
[0034]本發(fā)明中的塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器適應(yīng)于各種類型應(yīng)變傳感器，包括振弦式應(yīng)變傳感器、光纖傳感器及電阻式應(yīng)變傳感器，但選擇傳感器靈敏度應(yīng)不低于5 μ ε K—1，對剛性套筒應(yīng)變傳感器可適當(dāng)放寬該限制，經(jīng)發(fā)明人的試驗結(jié)果表明，剛性套筒應(yīng)變傳感器靈敏度不低于20 μ εΚ—1即可。
[0035]為了保證兩類應(yīng)變傳感器測得數(shù)據(jù)具有可比性，需將塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器對稱地布置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，該對稱是以混凝土結(jié)構(gòu)的幾何中心為對稱點；并且要保證塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器承受相同的內(nèi)部溫度變化條件、相同的散熱條件、相同的約束和邊界條件。
[0036]混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土澆筑完成后，塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器即刻開始應(yīng)變數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，采集頻率應(yīng)不低于0.1Hzο在室內(nèi)試驗?zāi)Ｐ蜕喜捎帽痉椒〞r，混凝土澆筑到模型試驗箱后，靜置一分鐘即可開始連續(xù)采集應(yīng)變數(shù)據(jù)；在施工現(xiàn)場采用本方法時，澆筑混凝土完全淹沒兩種應(yīng)變傳感器后即可開始連續(xù)采集應(yīng)變數(shù)據(jù)。
[0037]采集過程的同時將塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)進行整理，即計算塑性套筒應(yīng)變傳感器所采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)與剛性套筒應(yīng)變傳感器所采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)之間的差值。在當(dāng)前時刻的差值與其后任一時刻的差值之間的變化幅度均小于2 μ ε時，該當(dāng)前時刻即認(rèn)定為該混凝土的終凝時間。
[0038]例如:設(shè)當(dāng)前時刻為第一時刻，當(dāng)?shù)谝粫r刻與第二時刻差值之間的變化幅度小于2μ ε，第一時刻與第三時刻差值之間的變化幅度小于2μ ε，第一時刻與第四時刻差值之間的變化幅度小于2μ ε……第一時刻與第η時刻差值之間的變化幅度小于2μ ε時，第一時刻認(rèn)定為該混凝土的終凝時間。η的取值可以根據(jù)室內(nèi)試驗或者現(xiàn)場檢測中的需要進行設(shè)定，當(dāng)前時刻也可以為第二時刻、第三時刻等，這里是以第一時刻為例進行說明。
[0039]在應(yīng)變數(shù)據(jù)的采集過程中，還需保證監(jiān)測的混凝土塊在采集數(shù)據(jù)開始后不發(fā)生變化，即從幾何外形、邊界條件、約束及受力條件上都不發(fā)生變化。
[0040]如圖1所示進行室內(nèi)試驗，試驗所用混凝土置于1.5m高、1.2m長、0.5m寬的長方體木質(zhì)試驗箱內(nèi)，試驗箱內(nèi)加置0.1m厚的聚苯泡沫板。選擇PVC套筒的應(yīng)變傳感器和鋼套筒的應(yīng)變傳感器各一個，對稱于試驗箱的中心布置在試驗箱內(nèi)，待混凝土澆筑完畢后開始連續(xù)采集應(yīng)變數(shù)據(jù)。同時，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)將混凝土篩分后的砂漿澆入三個金屬圓筒，用以判定混凝土的初凝及終凝時間。在采集數(shù)據(jù)過程中同時計算塑性套筒應(yīng)變傳感器與剛性套筒應(yīng)變傳感器的應(yīng)變數(shù)據(jù)結(jié)果差值，圖2給出了該室內(nèi)試驗時得到的兩類應(yīng)變傳感器監(jiān)測結(jié)果O
[0041]在混凝土澆筑10.78小時后，塑性套筒應(yīng)變傳感器采集應(yīng)變數(shù)據(jù)為70.13 μ ε ,而剛性套筒應(yīng)變傳感器為32.14 μ ε，差值為37.98 μ ε，此后該差值變化全部位于37.98±2 μ ε區(qū)間，即從10.78小時開始，差值變化趨于穩(wěn)定，因此可認(rèn)定10.78小時為混凝土的終凝時刻。采用規(guī)范方法確定的混凝土平均終凝時刻為10.8小時，證明本方法與規(guī)范方法確定的混凝土終凝時刻非常吻合。
[0042]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)選定兩類具有不同剛度套筒的應(yīng)變傳感器，分別為塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器，所述剛性套筒應(yīng)變傳感器的套筒剛度至少13倍于塑性套筒應(yīng)變傳感器的套筒剛度； (2)將所述塑性套筒應(yīng)變傳感器和所述剛性套筒應(yīng)變傳感器對稱地布置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并保證所述塑性套筒應(yīng)變傳感器和所述剛性套筒應(yīng)變傳感器承受相同的內(nèi)部溫度變化條件、相同的散熱條件、相同的約束和邊界條件； (3)混凝土澆筑完成后，所述塑性套筒應(yīng)變傳感器和所述剛性套筒應(yīng)變傳感器即刻開始應(yīng)變數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，采集頻率應(yīng)不低于0.1Hz ;應(yīng)變數(shù)據(jù)采集過程中保證混凝土結(jié)構(gòu)的幾何外形、邊界條件、約束及受力條件均不發(fā)生變化； 采集過程中同時計算所述塑性套筒應(yīng)變傳感器所采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)與所述剛性套筒應(yīng)變傳感器所采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)之間的差值，在當(dāng)前時刻的差值與其后任一時刻的差值之間的變化幅度均小于2μ ε時，該當(dāng)前時刻即認(rèn)定為該混凝土的終凝時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，其特征在于，所述塑性套筒應(yīng)變傳感器的套筒由PVC制成；所述剛性套筒應(yīng)變傳感器的套筒由鋼材制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，其特征在于，所述塑性套筒應(yīng)變傳感器和所述剛性套筒應(yīng)變傳感器均可選用振弦式應(yīng)變傳感器、光纖應(yīng)變傳感器或電阻式應(yīng)變傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，其特征在于，所述塑性套筒應(yīng)變傳感器的靈敏度至少為5 μ ε K—1;所述剛性套筒應(yīng)變傳感器靈敏度至少為20 μ ε K'
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于應(yīng)變傳感器的混凝土終凝時間確定方法，該方法先選定兩類具有不同剛度套筒的應(yīng)變傳感器，分別為塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器；然后將塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器對稱地布置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且保證兩者承受相同的內(nèi)部溫度變化條件、相同的散熱條件、相同的約束和邊界條件；混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土澆筑完成后，塑性套筒應(yīng)變傳感器和剛性套筒應(yīng)變傳感器即刻開始采集應(yīng)變數(shù)據(jù)，同時計算兩種應(yīng)變數(shù)據(jù)之間的差值，當(dāng)差值變化幅度趨于穩(wěn)定時，即認(rèn)定該時刻為混凝土的終凝時間。本發(fā)明只需對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單處理，就可以準(zhǔn)確獲得混凝土終凝時間；準(zhǔn)確指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
【IPC分類】G01N33-38
【公開號】CN104807982
【申請?zhí)枴緾N201510163466
【發(fā)明人】崔溦, 李明, 宋慧芳
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月8日