混凝胀量仪

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混凝胀量仪相关的厂商

  • 余姚市宝汇流量仪表厂,是一家专业研发制造与经营流量仪表的制造商,公司主要生产各类玻璃转子流量计.面板(管道)式流量计.金属管浮子流量计.电磁流量计.塑料浮子流量计.孔板流量计.涡轮流量计.涡街流量计等相关仪器仪表,并为客户提供技术咨询.安装调试,定期售后等服务。产品广泛应用于市政.石油.化工.制药.热电造纸.食品环保以及科研领域。宝汇仪表始终坚持“以诚为本.创新为魂.用户满意”的理念面对市场,来答谢国内外广大用户的支持和厚爱。衷心希望能与社会各界人士,共同发展,共创辉煌!
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  • 厦门雄发仪器仪表有限公司是一家专业制造水分仪密度仪的厂家,10年专业生产水分仪,密度仪,密度计,水分分析仪,固体密度计,液体密度计,卤素水分测定仪,微量水分仪,卡尔费休水分仪,触摸屏电子比重计,密度天平.厦门雄发坚持“以诚为本、品质第一、服务取胜”的经营理念,为客户提供优质、专业、适用的密度水分测量仪.雄发电子密度仪可以用于测试固体,液体,粉体,浮体,颗粒,薄膜,黏稠体,吸水材料,发泡材料,橡胶,塑料,电线电缆颗粒等产品的密度、比重、体积、孔隙率、膨胀率、含油率、吸水率;浓度、波美度、柏拉图度、API度等雄发数显水分仪用于测试固体、液体、粉末、木材、纸张、粮食、谷物、泥坯、淀粉、煤炭、溶剂、化工原料、陶瓷原料、稻麦草、塑料、颗粒、纺织原料、木粉、粮食、茶叶、中西药、烟草、油类、混凝土、种子、玉米、小麦、稻谷的水分含量,含水率.雄发仪器仪表基于自身完善的产品销售体系、专业的技术服务力量、先进的企业管理理念、坚实的人才资源优势,在提供先进的产品和技术的同时,我司还提供包括售前技术咨询、安装调试、现场培训、维护保养和终生维修在内的 “ 一站式 ” 服务。全面和快捷地满足用户需求,用专业诚信的服务为用户创造价值是我们孜孜以求的目标
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  • 山西新晟科学仪器有限公司是一家专业从事实验室智能仪器生产销售的公司。注册地位于革命英雄老区,红色沃土的山西省吕梁市。公司自主研发生产的ZHXS-01型全自动智慧称量仪可针对粉末样品及XRF熔片法专用进行高精度自动称量。ZHXS-01型全自动智慧称量仪在个实验室应用中大大降低了人员工作强度,大幅提高了工作效率。独创的高精度自动称量技术在用户处反复使用与验证,得到一致认可与好评。称量精度与速度均达到国内外一流领先水平。公司有一支强大的科研技术队伍和先进的生产设备,保证了产品始终走在同行的前列!公司以科技创新,用户至上为宗旨,时刻关注市场发展趋势和用户需求,不断创新、提升产品品质,以更优质的产品和服务回报用户!
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混凝胀量仪相关的仪器

  • 请通过我们伯英科技联系我们!混凝土收缩测量仪  Shrinkage measurement of concrete and mortar normalized prismsDescription - PrincipleConcrete drying shrinkage can be measured in laboratory. The American Concrete Institute (ACI) 302 Guide for Concrete Floor and Slab Construction recommends following ASTM C157 “Standard Test Method for Length Change of Hardened Hydraulic-Cement". In this way, CAD Instruments developed and offers 2 devices for measuring the length variation of concrete or mortar prism along drying time. These 2 instruments, called retractometer 混凝土收缩测量仪RE101040 and 混凝土收缩测量仪RE4416, are robust and accurate to control specimens according to ASTM C151, ASTM C490, BS 1881, EN 1367-4, EN 12617-4, NF P15-433 and NF P18-427 norms.混凝土收缩测量仪SpecificationsMeasurement of dimensional variation of mortar or concrete specimens of 16 cm (混凝土收缩测量仪RE4416) or from 10 to 40 cm (混凝土收缩测量仪RE101040)Repeatability: 0.15 μmLinearity: 0.5% of full measurement scaleThermal variation coefficient: 0.01% of full measurement scale per °CHigh precision digital displayRS 232C interface for computer controlDimensions: 250 x 250 x 600 mmWeight: 35 kgStuds and INVAR calibration bars are also available.
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  • 一、TDSH-VB1型手持式应变仪(即混凝土微变形测量仪)概述各种建筑结构在较长的时间中的变形,出于周围环境条件的变化,如振动、潮湿、高温等影响,采用一般的应变仪进行测试几乎是不可能的。TDSH-VB1型手持式应变仪(即混凝土微变形测量仪),适于测量各种迷筑结构在长时间过程中的变形,无论是构件制作过程中的测量,还是结构在试验过程中变形的观察,均可采用本仪器。TDSH-VB1型手持式应变仪(即混凝土微变形测量仪)结构简单、轻便、量程大,携带方便,不受环境变化的影响。因此特别适用于野外和现场作结构变形的测试,还可供有关科研、设计、施工部门和试验室做实验研究和工程测试之用。二、TDSH-VB1型手持式应变仪(即混凝土微变形测量仪)技术参数:1、基距:250mm2、位移计量程:±5mm3、最小刻度值:40με4、标准针距尺线膨胀系数α1.5×10/℃5、外形尺寸:280×71×75mm6、重量:约0.8kg
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  • 混凝土收缩膨胀仪HSP-540是混凝土检测仪器,使用前务必仔细阅读说明书。并由实验人员操作,以避免操作不当引起的伤害。如需了解更多资料请与我公司客服人员联系。混凝土收缩膨胀仪由上海荣计达仪器科技有限公司提供,设备质保期一年,一年内产品如有质量问题,供方负责免费维修。如果因操作不当或者人为损坏,我公司亦应提供维修、更换服务,由此产生的费用我公司会酌情收取。混凝土收缩膨胀仪是最新标准混凝土收缩膨胀仪,符合GBJ82-85的规定,用于测量砼试件在某一环境条件下,硬化过程中长度(体积)发生变化的专用仪器,混凝土收缩膨胀仪可为建筑可研究院所、教育部门、设计和施工单位对砼的特性进行研究、教育、质量控制和检测提供可靠依靠。混凝土收缩膨胀仪HSP-540技术参数:1、测量范围:534-545mm 2、标准杆长度:540±0.2mm 3、试件尺寸:100*100*515 150*150*515 200*200*515 4、百分表量程:0-10mm 5、百分表最小刻度值:0.01mm 6、外形尺寸(长*宽*高):670*240*180mm 7、质量:≈13kg HSP-540混凝土收缩膨胀仪结构及功能混凝土收缩膨胀仪由底座、定位立柱、可调立柱、百分表、标准杆等组成。 1、底座为钢结构部件、用于安放砼试块之用。 2、定位立柱,用于标准杆和砼试块测头左侧端的纵横向限位。 3、可调立柱,其商埠预制有3个安装百分表的通孔和帮助百分表定位的紧定螺钉。三个通孔分别距底座基准面50mm,75mm,100mm 距底座基准面50mm的孔,用于测量100*100*515规格的砼试块;距底座基准面75mm的孔,用于测量150*150*515规格的砼试块(由于试模规格只有150*150*600,应次建议使用试模缩短件,使砼试块成形尺寸变为150*150*515)。 4、标准杆,以此作为仪器的基准长度。出厂前标准杆已安装在标准杆搁架上,请不要随意拆装,以免影响标准杆中心高度的准确性。标准杆各侧面的50、75 100字样,表示该处如放在底座基准面上,则标准赶9的中心高分别为50mm、75mm、100mm。HSP-540混凝土收缩膨胀仪操作与使用 1、选取您所需的标准杆中心高,将标准杆左侧一端((如结构图)靠在定位立柱凹槽内,标准杆搁架下平面紧贴底座的基准面,然后将标准杆另一端慢慢推入仪器的中心部位。2、拧松紧定螺钉,将百分表慢慢插入您所选用的可调立柱孔内,使百分表测头与标准杆右端接触,然后拧紧紧定螺钉,使百分表在仪器上定位。读记此时百分表的刻度。 3、砼试件的安放方法与1相同。 4、砼试件的制作、养护及收缩、膨胀试验按GBJ82-85等有关标准进行。HSP-540混凝土收缩膨胀仪注意事项 1、混凝土收缩膨胀仪应安放在平整的工作台上,其四个脚应受力均匀,切忌三点着力,以防仪器变形而影响精度。 2、标准杆是仪器的基准长度单位,必须轻拿轻放,防止变形。 3、百分表为精密部件,试件放置及取出时应轻稳仔细,切勿碰撞表架及表杆。 4、每次使用完毕,应在非油漆件表面涂少许润滑油,在百分表活动零件表面涂仪表油。5、粉尘浓度高的环境或较长时间停用,应采取防尘措施。
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  • 混凝土热物理参数测定仪行标编制工作启动
    近日,由中国建筑科学研究院主编的行业标准《混凝土热物理参数测定仪》编制工作正式启动。   《混凝土热物理参数测定仪》标准的制定可以规范混凝土热物理参数测定仪的性能、生产和使用,充分保障该仪器产品的先进性、准确性、可靠性,进而确保混凝土热物理参数试验测定的一致性和可信性。该标准对大体积混凝土温度裂缝控制和研究、充分利用材料的绝热能力降低能耗以及推进节能环保和绿色建筑的应用将起到积极的作用。
  • 【盛瀚】混凝土外加剂,想说爱你不容易
    青岛盛瀚色谱混凝土,简称为“砼(TóNG)”,混凝土材料在建筑工程中发挥着重要作用。混凝土外加剂是混凝土的重要组成部分,已经成了现代混凝土必不可缺的主要材料之一,对提升混凝土性能和质量起到了很大的作用,为混凝土工程的质量做出了巨大贡献,可以说是大功臣一个。而建筑工程中经常出现的一种现象就与混凝土添加剂有关——钢筋锈蚀。原因在于:为了有效提升混凝土的强度,人们会在混凝土中加入大量的钢筋,而混凝土中的氯离子(主要来源于外加剂)会与钢筋发生化学反应,造成钢筋锈蚀并释放气体,最终促使混凝土发生膨胀而出现裂纹,影响混凝土的外观与强度。混凝土外加剂,想说爱你还真是不容易。 因此,对混凝土外加剂中的氯离子的检测具有十分重要的意义。GB/T 8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中提出两种检测氯离子含量的方法:电位滴定法、离子色谱法。因离子色谱法操作较简单,本文主要介绍后者。离子色谱法是液相色谱分析方法的一种,样品溶液经阴离子色谱柱分离,溶液中的阴离子F-、CL-、SO42-、NO3-被分离,同时被电导池检测,从而测定溶液中氯离子峰面积或峰高。离子色谱法优势:? 仲裁法,数据结果更权威? 操作简单:过滤、进样即可? 一针进样,可以同时分离多种离子:氯离子、硫酸根等GB 8076-2008 《混凝土外加剂》中指出,氯离子含量检测不超过生产厂控制值(生产厂应在相应的技术资料中明示产品匀质性指标的控制值)。标准中没有明确界定氯离子含量,具体指标由生产厂商自定。由青岛盛瀚自主研发生产的CIC-D100型离子色谱仪,抑制型电导法测定混凝土外加剂中的氯离子,方法简单,数据准确。实验结果显示:混凝土外加剂共进样217针,阴离子抑制器仍保持运行正常。确定该方法测试对抑制器等耗材无损伤。建议现阶段所使用的部分混凝土减水剂、防水剂、防冻泵送剂等都或多或少含有氯离子,所以为了消除或降低含氯外加剂对混凝土造成的不良影响,建议在使用含氯外加剂后及时向混凝土中掺入适量的阻锈剂。依据化学原理可知,氯离子在氧气、水分充足的环境下与铁的化学反应更加激烈,所以应当避免在露天混凝土中掺入含有氯离子的外加剂,如此方能最为有效地保障混凝土的质量。
  • 所见即所测!当拉曼光谱仪遇上混凝土水合过程!
    当拉曼光谱技术遇上混凝土的水合过程,会发生什么?麻省理工学院的这一研究成果,给你惊喜!拉曼光谱需要将高强度激光照射到材料上,并测量其被构成材料的分子散射时的强度和波长,来创建出一幅特殊的图像。由于不同的分子和分子键,都具有各自独特的散射“指纹”,因而这项技术也可用于制作有关创建材料内部分子结构和动态化学反应的图像。有关报告指出,混凝土中使用的水泥,占据了全球二氧化碳排放总量的8%左右,已经与大多数国家产生的排放量不相上下,降低碳排放是当今时代及未来的发展趋势。今年两会上,“碳达峰”、“碳中和”被首次写入政府工作报告。“碳达峰”是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。“碳中和”是指通过各种节能减排的形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。随着对水泥化学性质的深入了解,科学家们就能够改进生产流程或配方成分,从而让混凝土产生更少的排放,或者添加其它能够主动吸收二氧化碳的成分。为达成这一目标,麻省理工学院使用了显微拉曼光谱技术,来仔细观察混凝土在水合期间发生的特定化学反应的动态过程。研究期间,MIT科学家们使用这套装置观察了一个放置在水下的普通混凝土样品,并努力模拟了真实世界的环境条件。该团队总结道:通常情况下,混凝土的水合过程,是从硅酸盐水合产物的无序相开始的,之后它会渗透到整个材料并产生结晶。此前,科学家们只能研究具有平均体积特征、或某个时间节点的混凝土水合快照。但在拉曼光谱仪新技术的加持下,他们几乎可以连续地观察所有变化,并提升了他们的时间和空间尺度上的图像分辨率。如上图所示,水合作用期间,白色的硅酸三钙(alite)形成了蓝色的水合硅酸钙(CSH)与红色的硅酸盐(portlandite)。剩余绿色部分为二钙硅酸盐(belite),而黄色部分则是方解石(calcite)。

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  • 低温环境混凝土热膨胀系数测试技术研究

    低温环境混凝土热膨胀系数测试技术研究

    [color=#cc0000]摘要:本文针对低温环境,介绍了目前国内外测量混凝土热膨胀系数的标准测试方法,着重介绍低温环境下混凝土热膨胀系数测量的最新中国国家标准测试方法,对国家标准方法提出了改进建议,并介绍符合国家标准测试方法的大尺寸多样品混凝土低温热膨胀仪。  关键词:低温,混凝土,热膨胀系数,测试方法,膨胀仪[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000][b]1. 引言[/b][/color]  混凝土作为使用最广泛的建筑材料,它在室温和高温环境下的性能都得到了深入的研究。然而,在低温温度(即低于-165℃的温度)环境下混凝土的热物理性能尚未开展系统性研究。目前大多数液化天然气(LNG)储罐都采用了混凝土结构形式展,利用混凝土进行LNG主要密封的罐体设计将是未来发展的趋势,这将大大降低罐体的建造成本。因此,为了提高混凝土结构LNG储罐的安全性和长期耐久性,必须从根本上了解混凝土冷却到低温时的行为,而这些了解低温环境下混凝土的努力将集中于控制由于其部件的热膨胀系数引起的热变形和损伤增长的机制,因此准确测量低温环境下混凝土热膨胀系数是液化天然气储罐设计和建造的前提。  本文针对低温环境,将介绍目前国内外测量混凝土热膨胀系数(CTE)的标准测试方法,着重介绍低温环境下混凝土CTE测量的最新中国国家标准测试方法,对国家标准方法提出了改进建议,并介绍符合国家标准测试方法的大尺寸多样品混凝土低温热膨胀仪。[color=#cc0000][b]2. 国内外测试方法介绍[/b]2.1. 国内标准测试方法[/color]  针对低温环境下的混凝土热膨胀系数测试,我国在2015年新制订了国家标准GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”。  在GB 51081中对低温环境混凝土热膨胀系数的样品规定了应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081,试件应为边长100mm×100mm×300mm的棱柱体,每次检验应在相同条件下制作12个试件。  对低温环境下混凝土热膨胀系数测试设备GB 51081给出了下列规定:  (1)低温设备应有同时容纳不少于6个试件的有效空间,应满足常温至-197℃区间各种温度的施加,应具有自动控温和给出各种降温速率的功能,恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。  (2)微变形测量装置应满足各职能过低温下的测量要求,且测量精度不得低于0.001mm。[img=,690,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904012229434228_5404_3384_3.png!w690x342.jpg[/img][align=center][color=#cc0000]图2-1 低温混凝土热膨胀系数测试棱柱体样品示意图[/color][/align]  在GB 51081中对低温环境混凝土热膨胀系数的具体测量方法给出了如下规定:  (1)试件标准养护应达到设计龄期时取出,并应用湿布擦去表面水分后静置于室内自然环境中。应静置14天后进行时间外观检查和尺寸测量,并应将试件分成2组,每组6个试件。  (2)应标识热膨胀系数检验棱柱体试件两端面的3个测量点位置(图2-1),并应在这3个测量位置测量棱柱体试件的长度。  (3)检验低温时的低温环境混凝土热膨胀系数,第1组试件作用的温度值应为,第2组试件作用的温度值应为。  (4)测量第1组6个试件3个测量位置处的棱柱体试件长度后,应将试件全部放于低温设备内,按不高于1℃/min速率降至,然后保持温度不变,且恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。低温作用48小时后再测量试件3个测量位置处的棱柱体试件长度。  (5)测量第2组6个试件3个测量位置处的棱柱体试件长度后,应将试件全部放于低温设备内,按与第1组试件相同的降温速率降至,然后保持温度不变,且恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。低温作用48小时后再测量试件3个测量位置处的棱柱体试件长度。  综上所述,针对低温环境下混凝土热膨胀系数测试设备,国标GB 51081只给出了测量温度范围、温度波动大小、样品尺寸、测量位置点和热膨胀变形测量精度的规定,并没有测试设备更详细的内容,这使得很难具体执行国标GB 51081并有效保证测量准确性。[color=#cc0000]2.2. 国外标准测试方法[/color]  目前国际上并没有针对混凝土及其结构在低温环境下的热膨胀系数标准测试方法,对于液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构,美国混凝土协会(ACI,American Concrete Institute)制订过相应的标准ACI 376(混凝土结构冷冻液化气体容器的设计和构造规范及说明),其中关于热膨胀系数测试所推荐的标准测试方法是改进后的CRD-C 39测试方法。  国外在以往混凝土常温下的热膨胀系数测试中,大多采用的测试方法为ASTM C531、CRD-C 39、AASHTO T336和Protocol-P63,但这些方法在所测试的温度范围基本适用于常温条件下,并不能直接推广应用到低温环境。  在ASTM C531中规定了需要在烘干条件下测量CTE,其中样品长度测量的温度范围为22.8~93.9℃,通过样品长度变化量除以温度变化量来得到CTE。而CRD-C 39中规定了将样品浸入水中48小时来达到饱和条件,然后在4.4~60℃温度范围内测量样品长度。在ASTM C531和CRD-C 39中,样品长度测量都是离线式测量方式,即将达到一定恒温时间的样品从恒温器中取出,并放置在样品长度测量的比较器上。由此可见,ASTM C531和CRD-C 39并不是连续测量热应变来得到热膨胀变化行为。  AASHTO T336和Protocol-P63测试方法也规定了在饱和条件下测试CTE,测试温度范围为10~50℃。然而各种混凝土构件,特别是液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构的实际应用温度会非常低,因此需要拓展测试温度范围以覆盖低温范围。  因此,对于液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构,其热膨胀系数的测试需要重点考虑两方面的因素,一是温度范围的拓展以满足低温测试要求,二是样品要保持一定的湿度然后在低温下进行热膨胀系数的测量。[b][color=#cc0000]3. GB 51081标准方法的改进建议[/color][/b]  对于低温环境下的混凝土热膨胀系数测试,我国基本上基于AASHTO T336标准制订了GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”。因此,AASHTO T336中存在的问题在低温环境下会被放大,从而严重影响测量的准确性。另外,要使得GB 51081标准方法真正能推广应用并保证CTE测试的准确性,GB 51081还需要进行重大改进,主要改进建议如下:  (1)在AASHTO T336测试方法中,由于测试温度在10~50℃范围内,混凝土CTE测量装置中的辅助装置(如承台、导杆、支架等)的影响并不严重,这些辅助装置一般采用CTE较小的殷钢等材料制成就能满足要求。而按照GB 51081规定,低温环境下的最低温度要达到液氮温度(-197℃),在测试温度接近200℃这样大的温度变化范围内,CTE为1×10-6/K量级的殷钢材料的热胀冷缩影响将非常凸出。这就需要采用CTE更小的超低膨胀系数材料制作热膨胀仪的相应辅助装置,同时还需要进行热膨胀仪的基线校准来进一步降低热膨胀仪的系统误差。  (2)在AASHTO T336测试方法中,由于测试温度在10~50℃范围内,样品温度变化并不会对LVDT探测器带来明显的影响。同样,低温环境下的CTE测试,低温环境就会对安装在室温环境下的LVDT探测器产生明显影响,特别是对探测器的支撑板和固定架的温度影响从而带来探测器自身位置的改变。因此,在测试方法中要规定出LVDT探测器及其相关装置的温度变化范围,这方面的影响往往是重要的测量误差源。  (3)在GB 51081标准中缺乏校准样品相关条款,建议在GB 51081标准中增加与AASHTO T336类似的校准样品相关条款,即校准样品的CTE测定必须由第三方实验室测定,测试方法应采用ASTM E228或ASTM E289。此外,第三方实验室的CTE测定必须在与GB 51081相同的温度范围内进行,即低温要达到-197℃。[b][color=#cc0000]4. 低温环境混凝土热膨胀测定仪设计[/color][/b]  为了实现低温环境下混凝土热膨胀系数测试,上海依阳实业有限公司专门设计了一种大尺寸多样品的低温混凝土热膨胀测定仪。混凝土低温膨胀仪一种测试混凝土块体低温下线膨胀系数的测试设备,测量方式为接触方式,整体结构如图4-1所示。此低温热膨胀仪依据测试标准为国家标准GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”,测试温度范围为室温~196℃。[align=center][img=,690,397]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904012230310478_4454_3384_3.png!w690x397.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center]图4-1 低温混凝土热膨胀系数测定仪结构示意图[/align]  此混凝土低温膨胀仪具有测试试样体积大、可多样品同时测量的特点,适合大批量样品的连续测量。  混凝土低温膨胀仪由计算机进行自动控制和检测,自动进行样品温度的监控、自动进行样品变形量的监控以及自己进行测试结果计算。  按照标准方法规定每个样品需测试三个位置点处的热变形。“低温腔体”采用侧开门结构,开启侧门安装或取出样品,使得被测样品处于“低温腔体”内进行升降温。[color=#cc0000][b]5. 参考文献[/b][/color]  AASHTO TP60,Standard Test Coefficient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,In American Association of State Highway and Transportation Officials,Standard Specifications for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing,Washington, DC, 2000.  CRD-C 39-81,Standard Test Method for Coefficient of Linear Thermal Expansion of Concrete,US Corps OF ENGINEERS,1981.   ASTM C531-00,Standard Test Method for Linear Shrinkage and Coefficient of Thermal Expansion of Chemical-Resistant Mortars,Grouts,Monolithic Surfacings,and Polymer Concretes,ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 混凝土公路设计中的热膨胀系数

    混凝土公路设计中的热膨胀系数

    [color=#990000]摘要:本文编译自美国交通部联邦公路管理局的技术简报,该技术简报描述了混凝土的热膨胀系数(CTE),其在混凝土路面行为中的作用,以及如何确定混凝土路面设计和分析目的的建议。讨论了“力学-经验路面设计指南”中混凝土路面性能预测模型的敏感性。描述了用于确定或估算CTE的实验室测试和其他方法,并总结了来自“长期路面性能”对路面部分的岩心所进行CTE的实验室测试结果,提供实用的指导路线来确定或估算CTE,并在设计和建造混凝土路面时考虑CTE对混凝土板对温度变化响应的影响。[/color][color=#990000]关键词:热膨胀系数,混凝土测试,混凝土公路设计,力学-经验路面设计指南[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#990000]1. 引言[/color][/b]  混凝土在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。衡量温度变化对混凝土体积变化的影响称为混凝土的热膨胀系数(CTE),定义为温度变化一度时单位长度变化量。混凝土路面混合物的CTE取决于骨料类型和饱和度。  由于粗骨料占混凝土体积的大部分,因此对混凝土CTE影响最大的因素是粗骨料的CTE。混凝土路面施工中常用的粗骨料类型中石英的CTE最高,其他常用粗骨料类型的CTE在很大程度上取决于其石英含量。根据所用骨料类型,混凝土CTE的典型值如表8-1所示。[align=center][color=#990000]表8-1 混凝土骨料类型的热膨胀系数(CTE)(LTPP标准日期版本25.0)[/color][/align][align=center][img=混凝土骨料类型的热膨胀系数,800,448]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903251803468244_6004_3384_3.png!w900x505.jpg[/img][/align]备注1. 在LTPP标准数据25.0版本(2011年1月)中共提供了2991个CTE数据,由于骨料类型没有定义或主要骨料类型只提供了一个样品,其中628个数据无法使用,另外11个CTE异常数据并未包含在此数据表中。 粗骨料对CTE值的影响最大,但细骨料也是一个影响因素。天然砂通常含有高二氧化硅(高CTE),而制造的碎石灰石细骨料的CTE则较低。  水泥浆的CTE对水分含量非常敏感,但由于粗骨料的影响减弱使得混凝土的CTE较低(Powers和Brownyard,1947;Yeon等人,2009)。混凝土的CTE在相对湿度约70%时最高,当混凝土完全饱和时CTE会降低20~25%(美国陆军COE 1981)。[b][color=#990000]2. CTE如何影响混凝土路面行为变化[/color][/b]  混凝土响应温度变化时在体积上的改变是混凝土路面多种行为的起因,混凝土路面中每天和季节性温度循环变化导致衔接和裂缝的循环打开和关闭。为了使横向开裂最小化,使用具有高CTE的混凝土构造的连接路面可能需要比具有较低CTE的混凝土路面更短的接缝间距,这将增加初始建造的成本。  在白天,当混凝土路面的顶部比路面的底部更热时,混凝土将在路面的顶部膨胀而不是在底部。如果不限制这种不同的变形(通过横向接头处的销钉、纵向接头处的连杆或两者,以及路面自身的重量),则路面将向下卷曲。另一方面,如果沿着路面边缘限制路面的白天向下卷曲,结果将造成混凝土和销钉之间的支撑应力更高。  同样,在夜间,当混凝土路面顶部冷比路面底部更冷时,混凝土将在路面顶部收缩而不是在底部收缩。如果这种差异变形不受限制(通过横向接头处的销钉,纵向接头处的连杆或两者),则路面将向上卷曲。另一方面,如果沿着路面边缘限制路面的夜间向上卷曲,则结果将是混凝土和销钉之间的支撑应力更高。  如果路面下方的基层足够柔软,则路面可以向上或向下卷曲,并且仍然与路面中间的基层和沿其边缘保持完全接触,如果路面平坦且与基层完全接触,则由交通车辆载荷引起的应力将不会差别很大。然而,如果路面下方的基层足够坚硬,且当路面响应深度方向温度梯度而向上或向下卷曲时,一部分路面会卷曲而不与基层接触,由交通车辆载荷对路面引起的应力将大于路面平坦且与基层完全接触时的情况。这种向上卷曲在夜间尤其是一个问题,当路面边缘和拐角处的支撑减少将导致交通车辆荷载下边缘和拐角处的应力增加。  混凝土的CTE对连续钢筋混凝土路面(CRCP)的性能也有影响。CRCP中的钢含量设计为可以达到相当均匀的裂缝间距,并且是在约1~2米范围内。裂缝间距太短可能会增加冲孔的可能性,裂缝间隔过长可能会增加钢材断裂的可能性。如果混凝土的CTE高于钢设计中的假定(或隐含值),则可能无法实现所希望的裂缝间距和均匀性。因此,在设计阶段确定混凝土CTE(基于过去的经验或新测试)、调整设计以达到所需的性能水平并要求在施工期间验证CTE值就变得非常重要。[color=#990000][b]3. 热膨胀系数测试方法[/b][/color]  确定混凝土CTE的AASHTO测试方法是T 336-11。该实验室测试包括测量直径为10 mm的饱和混凝土芯材或圆柱体的长度变化,同时温度从10℃升至50℃然后将温度降低到10℃。混凝土样品和测量装置完全浸泡在水浴中以在测试期间保持混凝土的饱和度,虽然100%饱和度混凝土的CTE不如水分含量稍低时CTE,但实验室测试是在饱和样品上进行以便控制水分含量。来自两家供应商的CTE测试设备和安装在CTE测试设备中的混凝土样品如图8-1所示。[align=center][img=测试设备测量混凝土的CTE,900,298]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903251806355253_264_3384_3.png!w900x298.jpg[/img][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图8-1 在FHWA混凝土实验室使用的测试设备测量混凝土的CTE[/color][/align]  在进行膨胀(加热)和收缩(冷却)段期间的测量时,需要对测量进行调整以考虑温度变化对测试设备本身的影响,通过计算两个测试段中每度温度变化的样品长度变化,并除以样品长度得到混凝土的CTE。必要时重复测试过程,直到在膨胀段和收缩段测试的CTE值相差在每度每百万分之0.3之内。然后将混凝土的CTE计算值确定为获得的两个连续CTE值的平均值,一个来自测试的膨胀段,一个来自测试的收缩段。  美国陆军工程兵团有一个类似的测试方法来确定混凝土的CTE(美国陆军COE 1981),该测试方法CRD-C 39-81指出测试在5~60℃的温度范围内进行。工程兵团测试方法指出,当混凝土试样的长度变化仅在两个温度点之间进行测量时,应报告单个CTE值,但是当在一系列不同温度下进行长度变化测量时,应给出CTE与温度的关系曲线,并应说明不同温度区间的CTE计算值。[b][color=#990000]4. 力学-经验公路设计指南推荐的测定热膨胀系数[/color][/b]  对于1级设计:此级别需要输入最高精度且被认为适用于最重要项目。力学-经验路面设计指南(MEPDG)建议对混凝土样品进行实验室测试以确定CTE(AASHTO 2008)。  许多国家已开始使用其典型骨料来描述其典型的普通水泥混凝土混合物,并将这些CTE值存储在数据库中。他们将根据项目位置将这些值用作CTE输入。通过定义,这些值不是1级输入,但它们是比2级或3级输入更真实的输入。  对于2级设计:此级别被认为适用于常规、实际项目。MEPDG建议将混凝土CTE估算为骨料和水泥浆的CTE值的平均值,相对于它们在混合物中的体积比例。  对于3级设计:此级别是需要输入精度最低的级别。MEPDG允许使用典型的CTE值。要使用的值应该是要在项目中使用的骨料类型制作的混凝土的典型值。表 81提供了从“长期路面性能(LTPP)”项目中实验室对芯材测试获得的混凝土CTE范围,应该注意的是,这些值是基于来自美国和加拿大的骨料。根据矿物的不同,这些CTE值可能在不同地区有显著差异。  MEPDG(ARA-ERES 2004)基于未校正的LTPP CTE数据和其他来源(Mindess和Young 1981 Kosmatka等2002 Jahangirnejad等2008 )还提供了不同类型骨料典型混凝土CTE信息。[b][color=#990000]5. CTE如何影响MEPDG的性能预测[/color][/b]  MEPDG将CTE确定为混凝土材料关键响应计算所需的输入参数之一,混凝土的CTE值对路面开裂的预测具有显著影响,并且在较小程度上对MEPDG的连接断裂具有影响(Malella等人,2005)。这两种危害都在MEPDG对路面不平整度预测中起着作用,较高的CTE值对应于更大的路面开裂预测量、更大的连接断裂和更大的路面不平整度。[b][color=#990000]6. CTE测试和MEPDG危害模型[/color][/b]  JCP新的力学-经验路面设计指南(MEPDG)模型是使用LTPP数据库开发的,使用的LTPP数据参数之一是混凝土CTE。由于发现用于原始混凝土路面危害模型开发的混凝土CTE数据是错误的(Crawford等人2010),当时使用的是AASHTO TP 60-00(AASHTO 2005)测试方法,使用此方法导致CTE测量值偏高。对于用于校准CTE测试框架的304不锈钢校准样品,TP 60试验方法推荐值为17.3×10-6/℃,但根据ASTM E 228测定的304不锈钢试样的CTE为15.0×10-6/℃,使用这些错误的CTE数据对于混凝土而言造成实际使用的混凝土CTE相同比例的偏低。  用于校准CTE测试框架的不锈钢校准样品CTE测试方法已在新的AASHTO T 336标准方法(AASHTO 2011; Tanesi等人2010)中得到颁布,使用新的测试方法测定的CTE值低于使用TP 60-00测试方法测定的CTE值。LTPP标准数据版本24.0及更高版本中的CTE值已经过校正,以符合T 336测试方法,并且是表8-1中报告的方法。  截至2011年8月,混凝土路面危害模型已纳入最近发布的(2011年7月)DARWin-ME?软件(包含MEPDG版本1.1危害模型),此版本软件是基于使用TP 60-00测试方法确定的CTE值。因此,建议Darwin ME用户使用未经修正的CTE值,如AASHTO于2008年出版的“力学-经验路面设计指南:实践手册”(临时版)表11-5中所列数据,或使用根据TP 60-00测试方法确定的CTE数据。如果使用T 336标准确定可用的CTE数据,则应调整CTE值以与DARWin-ME一起使用,方法是将校准棒假定的CTE(17.3×10-6/℃)与ASTM E 228测量304不锈钢校准样品的CTE值之间的差值相加,差值约为1.5×10-6/℃。[b][color=#990000]7. 推荐[/color][/b]  MEPDG提供了量化混凝土CTE对JCP和CRCP预测性能影响的机会,MEPDG对JCP路面裂缝的预测对所输入的CTE敏感,在较小程度上,MEPDG对连接断裂的预测也是如此。这两种危害都在MEPDG对路面不平整度的预测中起着作用。  鉴于MEPDG的几个混凝土路面危害模型对混凝土CTE输入的敏感性,对于1级设计,应通过对具有相同骨料类型和混合设计以及应用在路面结构中的圆柱体样品进行测试来确定CTE(使用AASHTO T 336-11测试方法)。  对于3级设计,应使用表8-1中提供的数据。这些数据是对LTPP混凝土路面的数百个芯材进行实验室测试后获得的平均CTE值,也是几个来源报告中的混凝土CTE的典型中间值。  如上所述,重要的是如果使用DARWin-ME软件(包含MEPDG 1.1版危害模型),如果使用AASHTO T 336方法确定这些值,则应对CTE值进行调整,否则直接使用表8-1中的CTE值。  [b][color=#990000]8. 参考文献[/color][/b]  American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), “Standard Method of Test for Coef?cient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,” T 336-11, Washington, DC, 2011.   American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide: A Manual of Practice, Interim Edition, Washington, DC, 2008, p. 120.   American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), “Standard Method of Test for Coef?cient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,” TP 60-00, Washington, DC, 2005.   ARA-ERES, Guide for Mechanistic-Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement Structures, NCHRP Project 1-37a, Final Report, National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, Washington, DC, 2004.   Crawford, G., J. Gudimettla, and J. Tanesi, “Inter- laboratory Study on Measuring Coef?cient of Thermal Expansion of Concrete,” presented at the Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC, January 2010.   Jahangirnejad, S., N. Buch, and A. Kravchenko, “A Laboratory Investigation of the Effects of Aggregate Geology and Sample Age on the Coef?cient of Thermal Expansion of Portland Cement Concrete,” presented at the Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington DC, January 2008.   Kosmatka, S. H., B. Kerkhoff, and W. C. Panerese, Design and Control of Concrete Mixtures, Engineering Bulletin EB001, 14th ed., Portland Cement Association, Skokie, IL, 2002.   Malella, J., A. Abbas, T. Harman, C. Rao, R. Liu, and M. I. Darter, “Measurement and Signi?cance of the Coef?cient of Thermal Expansion of Concrete in Rigid Pavement Design,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 1919, 2005, pp. 38-46.   Mindess, S., and J. F. Young, Concrete, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1981.   Powers, T. C., and T. L. Brownyard, “Studies of the Physical Properties of Hardened Cement Paste,” Proceedings of the American Concrete Institute, Vol. 43, 1947, p. 988.   Tanesi, J., G. L. Crawford, M. Nicolaescu, R. Meininger, and J. M. Gudimettla et al., “New AASHTO T336-09 Coef?cient of Thermal Expansion Test Method: How Will It Affect You?” in Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2164, pp. 52-57, 2010.   U.S. Army Corps of Engineers, “Test Method for Coef?cient of Linear Thermal Expansion of Concrete,” CRD-C 39-81, issued 1 June 1981.  Yeon, J. H., S. Choi, and M. C. Won. “Effect of Relative Humidity on Coef?cient of Thermal Expansion of Hardened Cement Paste and Concrete,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2113, 2009, pp. 83-91.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

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