混凝土导温系数测定仪

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混凝土导温系数测定仪相关的厂商

  • 建研华测(杭州)科技有限公司是一家专业从事混凝土3D打印和高端测试仪器设备开发、生产和销售的高新技术企业,国家科技型中小企业。生产研发基地设在杭州萧山和沈阳浑南高新开发区。公司主要产品有:混凝土3D打印系统、混凝土气体渗透测试仪、非接触收缩变形测定仪、快速冻融试验机、碳化箱、硫酸盐干湿循环试验机、电通量&扩散系数联合测定仪、混凝土温度-应力试验机、混凝土热物理参数测定仪、全自动混凝土凝结时间测定仪、Mariotte透水系数测定仪、硬化混凝土气孔结构分析仪、氯含量快速测定仪、钢筋混凝土电化学测试系统等。产品性能质量处于国内同行领先水平,获得了国内大专院校、科研院所、建筑企业研发中心、检测机构的广泛认可,远销新加坡、美国、澳大利亚、新西兰、阿联酋、马拉西亚等海外市场。公司通过质量管理体系ISO9001认证、杭州市高新技术企业、清华X-lab教育平台支持。近年来获得省部级科技进步奖二等奖3项、三等奖5项。各类专利30多项。公司网址:www.jyhc17.com
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  • 燃烧阻燃性能检测仪器 建筑仪器 氧指数测定仪 导热系数测定仪 试模 混凝土砼养护仪器 水平垂直燃烧仪 灼热丝试验仪 针焰试验机等 咨询电话13091161095
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  • 恒温恒湿养护箱;混凝土抗渗仪;沥青低温延伸仪;沥青软化点测定仪;沥青针入度;马歇尔稳定度;强制式混凝土搅拌机;压力试验机;数显锚杆拉力计,数显收敛仪,防水卷材不透水仪;中空玻璃露点仪等. 沧州中德伟业仪器设备有限公司位于河北省沧州市,东临渤海,北靠京津,与山东半岛及辽东半岛隔海相望,是国务院确定的经济开放区。    公司拥有先进的加工设备,雄厚的设计、开发和制造于一体的加工能力,机器精密部件均由大型加工中心完成。是目前国内生产公路试验仪器、建筑试验仪器的重点骨干企业。主要产品:沥青试验仪器,砼,水泥试验仪器,土工试验仪器,养护箱,养护室,防水卷材仪器,建筑器材等。    目前,我们经营的各类产品以品种齐全的现货供应,合理公正的价格优势、主动热情的服务态度、精湛熟练的售后保障等优质服务占有市场,产品主要应用于建筑、公路、铁路、大专院校、科研院所、水利、电力、市政、勘探、环保、卫生防疫等多项领域。恒温恒湿养护箱;混凝土抗渗仪;沥青低温延伸仪;沥青软化点测定仪;沥青针入度;马歇尔稳定度;强制式混凝土搅拌机;压力试验机;数显锚杆拉力计,数显收敛仪,防水卷材不透水仪;中空玻璃露点仪等.
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混凝土导温系数测定仪相关的仪器

  • DRX-06D全自动混凝土导温系数测定仪满足《水工混凝土试验规程DLT5150-2001》,及《水工混凝土试验规程,SL 3562-2006》,《水工沥青混凝土试验规程DL-T536-2006》配接计算机系统,由计算机完成操作,并输出试验报告。DRX-06D全自动混凝土导温系数测定仪主要技术参数: 1:加热功率:4kw/可调, 2:测温:0-100度,精度:0.1度 3:计时精度:0.1秒。 4:搅拌功率:不大于500w 5:加热桶,冷却桶,试样架均采用不朽锈钢板材质。 6:配接计算机系统,由计算机完成操作,并输出试验报告。 7:全自动计算机完成DRX-06D全自动混凝土导温系数测定仪基本配置: 1:测试主机一台, 2:加热桶一只, 3:冷却桶一只。 4:试样架两只 5:测试软件一套(含专用接口)。 6:计算机及打印机一套(用户自备) 7:满足试验规程,DL/T 5150-2001满足试验规程,DL/T 5150-2001
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  • JRWS混凝土热物理参数测定仪混凝土的热特性对工程质量的影响十分巨大,混凝土热特性的准确测定是建筑工程质量的关键因素之一。我公司生产的JRWS混凝土热物理参数测定仪是一套用于测定混凝土的绝热温升曲线、混凝土比热容、混凝土导温系数参数、导热系数、混凝土热扩散率参数测定的试验装置。执行JG/T329-2011《混凝土热物理参数测定》;GB-T 50081-2019混凝土物理力学性能试验方法标准;D/t5150-2001 《水工混凝土试验规程》; SL 352-2006 《水工混凝土试验规程》。应用于大专院校、科研单位、检测单位以及建筑、道桥、水坝、水库、围堰等混凝土施工单。是各个水工实验室及相关检测单位不可缺少的仪器设备。JRWS混凝土热物理参数测定仪主要技术参数:1. 温度控制范围: 5℃~85℃2. 温升测量误差 ≤±0.1℃3. 分 辨 力: 0.01 ℃4. 跟踪精度: 0.1 ℃5: 变形量测量:电阻应变计测距:250mm,测量精度为0.1%μE 6. 试件桶容积: 50 L7: 供电电源电压:220V 频率50 Hz8. 比热参数测量范围:0.5—5.0kJ/(kg×k)9. 跟踪精度: ≤±0.1 ℃10. 试件¢200 mm H400 mm的圆柱性内有 ¢40mm通孔11. 试验箱内水的温度范围为10℃~80℃,升温速率为0.5℃/min—l.0t/min。12. 试样整个热扩散率测定过程,试验箱内水温变动值≤±1℃,稳定热扩散阶段水温变动值≤±0.5℃。13:用于测定混凝土自生体积形变及线膨胀系数试件架: 直径200mm,高500mm的带盖白铁皮筒14:用于混凝土导温系数测量 试模尺寸:外径d=200mm,高H=400mm ,中央预留孔径d=10mm,深200mm; 圆孔加热电源:AC220V±10%,50~60Hz。15:用于混凝土导热系数测量 ; 试模尺寸:直径d=200mm,高H=400mm,中孔直径d=40mm,附支架;16:供电电源:AC220V±10%,50~60HZ。功率:不大于6KW JRWS混凝土热物理参数测定仪主要配置: 1.测试主机 一台 2.控制柜 一套 3.全自动测试软件 一套
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  • JRWS混凝土热物理参数测定仪一、概述混凝土的热特性对工程质量的影响十分巨大,混凝土热特性的准确测定是建筑工程质量的关键因素之一。我公司生产的混凝土热物理参数测定仪是一套用于测定混凝土绝热温升、比热、混凝土导热系数、导温系数,混凝土线膨胀系数参数测定,自身体积变化率一体化测试的试验装置。执行GB-T 50081-2019混凝土物理力学性能试验方法标准及JG/T329-2011《混凝土热物理参数测定》;D/t5150-2017 《水工混凝土试验规程》; SL 352-2006 《水工混凝土试验规程》。应用于大专院校、科研单位、检测单位以及建筑、道桥、水坝、水库、围堰等混凝土施工单。是各个水工实验室及相关检测单位不可缺少的仪器设备.二、主要技术参数1.温度范围: 0~100℃ ;2.温升测量误差: ≤±0.1℃ ;3.分 辨 力:0.01 ℃ ;4.跟踪精度: 0.05 ℃ ;5.变形量测量:电阻应变计测距:250mm,测量精度为0.1%μE ;6. 试件桶容积: 50 L ;7.导热系数范围:0.01- 10W/m.K ;8. 比热参数测量范围:0.5—5.0KJ/(Kg.k) ;9. 比热、导热试件φ200 mm×H400 mm的圆柱性内有 φ40mm通孔 ;10. 试验箱内水的温度范围为10℃~80℃,升温速率为0.5℃/min~l.0℃/min。试验水箱电源:三相四线(A、B、C、N) ;11. 混凝土试样比热测定过程,加热桶内温度场分布均匀,在线温度标定等功能 ;12.本机实现混凝土热物理参数测定试验,分为以下6个模块:1绝热温升测试、2比热测试、3导热系数测试、4导温系数测试、5、线膨胀测试、6、自身体积变化率一体化测试。连接计算机系统实现实时检测与控制,同时每个模块也可以独立工作 ;13.软件全中文操作界面,实验过程曲线显示,数据自动存储,实验报告输出打印 ;14.仪器功率:小于8KW ;
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混凝土导温系数测定仪相关的资讯

  • 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)。

混凝土导温系数测定仪相关的方案

混凝土导温系数测定仪相关的资料

混凝土导温系数测定仪相关的论坛

  • 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]

  • 混凝土耐久性实验仪器设备供货

    北京耐尔公司专业研究与生产混凝土电通量测定仪、氯离子扩散系数快速测定仪、氯离子含量快速测定仪等。产品测量精度高、稳定性强,方便实用, 一键式“傻瓜”型全自动测控,安全保护测试数据。全部产品通过国家计量单位检测。电通量产品符合ASTMC1202标准,符合铁建设[2005]160号标准。于各种混凝土工程的耐久性设计、质量控制、验收与监护。北京耐尔公司张晶96096953、82755675adminhr@cnnel.comwww.cnnel.comwww.cnnel.net

  • 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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