专利名称：一种水泥基材料力学性能测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥基材料力学性能测量方法，尤其涉及一种能够对水泥基材料早龄期的动弹性模量、泊松比进行无损、同步测量的方法及装置。
背景技术：
混凝土结构的早期开裂所涉及的问题综合而复杂，涵盖了水泥基材料早期热学、力学及变形性能的方方面面，矿物掺合料和外加剂应用也大大增加了其早期性能的复杂性。国内外研究者对混凝土早期宏观性能进行了大量的试验研究，试图阐明混凝土早期开裂机理、早期性能变化规律和技术参数取值问题。其中水泥基材料早期弹性模量和泊松比随龄期的发展变化过程是研究人员关心的热点问题之一，也是进行温控防裂措施制定必须的重要参数，但是传统的通过荷载变形关系求得弹性模量的方法，至少要在试件浇筑一天拆模后进行，因此通过传统的方法难以测得水泥基材料更早期的弹性模量。目前已有的一些无损测量水泥基材料早期弹性模量的方法，需要在I天后脱模进行测量，无法监测其更早龄期特别是初凝前后弹性参数的发展变化规律。此外，水泥基材料早龄期泊松比波动范围很大，在现有研究中一般将其选为定值的方法显然是不精确的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种水泥基材料力学性能测量方法及装置，可以实现在从入模到硬化的阶段无损地对水泥基材料的动弹性模量和泊松比随龄期发展进行连续监测，从而为水泥基材料早期力学、变形性能研究及温控防裂数值仿真分析等提供准确的弹性`参数。本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题一种水泥基材料力学性能测量方法，包括以下步骤步骤A、将拌合好的待测水泥基材料浇注在上方开口的长方体试模内形成待测试件；步骤B、连续测量各龄期时刻超声波横波、超声波纵波在所述试件中的传播速度；步骤C、根据以下公式计算得到待测水泥基材料各龄期时刻的动弹性模量、泊松比
权利要求
1.一种水泥基材料力学性能测量方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤A、将拌合好的待测水泥基材料浇注在上方开口的长方体试模内形成待测试件； 步骤B、连续测量各龄期时刻超声波横波、超声波纵波在所述试件中的传播速度； 步骤C、根据以下公式计算得到待测水泥基材料各龄期时刻的动弹性模量、泊松比
2.如权利要求1所述水泥基材料力学性能测量方法，其特征在于，步骤A中还包括在所形成的试件上表面涂覆防水层。
3.如权利要求1所述水泥基材料力学性能测量方法，其特征在于，还包括 步骤D、在不同的养护温度下重复步骤A-步骤C，得到待测水泥基材料在不同养护温度下各龄期时刻的动弹性模量、泊松比。
4.一种水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，包括 一上方开口的长方体试模，用于浇注待测水泥基材料试件； 超声波纵波发射器、接收器，对称设置于所述长方体试模的两侧壁中； 超声波横波发射器、接收器，对称设置于所述长方体试模的两侧壁中； 超声波信号处理单元，分别与所述超声波纵波发射器、接收器，以及超声波横波发射器、接收器连接，用于连续测量各龄期时刻超声波横波、超声波纵波在所述试件中的传播速度，并根据测量结果计算待测水泥基材料各龄期时刻的动弹性模量、泊松比。
5.如权利要求4所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，所述长方体试模包括一固定夹持于两片平行的矩形板之间的U型金属框，U型金属框与两片矩形板之间形成一上端开口的长方体空间；每片矩形板上被所述U型金属框所包围的区域内均设置有两个内表面未贯穿的定位孔，两片矩形板上的定位孔位置相同；所述超声波纵波发射器、接收器分别设置于两片矩形板上位置相同的一对定位孔中，所述超声波横波发射器、接收器分别设置于两片矩形板上位置相同的另一对定位孔中。
6.如权利要求5所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，在两片矩形板和U型金属框的外侧还包裹有隔音层。
7.如权利要求5所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，至少一片所述矩形板内壁上设置有沿所述长方体空间的底部至开口端方向的尺寸刻度。
8.如权利要求5所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，所述矩形板为有机玻璃板，所述U型金属框的材料为铜。
9.如权利要求5所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，所述定位孔底部与其所在矩形板内表面间的厚度为5mm。
10.如权利要求4-9任一项所述水泥基材料力学性能测量装置，其特征在于，还包括温度控制系统，用于控制所述长方体试模的温度。
全文摘要
本发明公开了一种水泥基材料力学性能测量方法。本发明方法通过连续测量各龄期时刻超声波横波、超声波纵波在待测水泥基材料试件中的传播速度，并根据超声横波、纵波的传播速度同步计算得到待测水泥基材料的在各龄期时刻的动弹性模量、泊松比。本发明还公开了一种水泥基材料力学性能测量装置，包括一上方开口的长方体试模，用于浇注待测水泥基材料试件；超声波纵波发射器、接收器，对称设置于所述长方体试模的两侧壁中；超声波横波发射器、接收器，对称设置于所述长方体试模的两侧壁中；超声波信号处理单元，分别与超声波纵波发射器、接收器，以及超声波横波发射器、接收器连接。本发明可对水泥基材料早龄期的动弹性模量、泊松比进行无损测量。
文档编号G01N29/07GK103033564SQ20121053650
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者赵海涛, 吴胜兴, 陈育志, 朱晓琳, 祁潇, 黄冬辉, 王潘绣, 陈徐东, 骆勇军 申请人:河海大学