DB21∕T 3144-2019 變溫條件下的水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)規(guī)程

1、ICS 19.020P 25備案號(hào):xxx-xxxDB21遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)DB21/T 31442019變溫條件下的水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)規(guī)程Test standard for concrete self-generating volume deformation in variable temperature conditions2019 - 05 - 30 發(fā)布2019 - 06 - 30 實(shí)施遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā) 布DB21/T 31442019目次前言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)13.1 術(shù)語(yǔ)、定義13.2 符號(hào)14 原理25 儀器和設(shè)備25.1 應(yīng)變測(cè)量

2、儀器25.2 應(yīng)變計(jì)率定設(shè)備25.3 試件桶25.4 程控恒溫試驗(yàn)箱25.5 試驗(yàn)系統(tǒng)26 試件36.1 試件尺寸36.2 試件數(shù)量36.3 試件制備37 試驗(yàn)步驟47.1 應(yīng)變計(jì)的率定47.2 試件桶密封性能測(cè)試47.3 試驗(yàn)溫度程序設(shè)置47.4 試件制備47.5 基準(zhǔn)值的選定47.6 測(cè)量48 試驗(yàn)結(jié)果48.1 溫度計(jì)算48.2 自生體積變形量計(jì)算5附錄A （資料性附錄） 混凝土線膨脹系數(shù)測(cè)定6附錄B （資料性附錄） 變溫條件下水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)記錄8I庫(kù)七七 標(biāo)準(zhǔn)下載前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)共分8章和2個(gè)

3、附錄，主要內(nèi)容包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器和設(shè)備、試件、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)結(jié)果等。本標(biāo)準(zhǔn)定義了變溫條件下水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)，規(guī)定了混凝土試件尺寸、級(jí)配的要求、混凝土自生體積變形基準(zhǔn)值等。本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省水利廳提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：沈陽(yáng)興禹水利建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司、遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司、東北煤田地質(zhì)局沈陽(yáng)測(cè)試中心、遼寧省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督中心站、沈陽(yáng)計(jì)量測(cè)試院、遼陽(yáng)市文圣區(qū)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站、中冶沈勘工程技術(shù)有限公司、沈陽(yáng)水務(wù)發(fā)展集團(tuán)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：楊冬鵬、佟胤錚、關(guān)衛(wèi)軍、金亮、趙玉權(quán)、曹衛(wèi)東、馬秀梅、

4、李靜、王旭東、張霽宇、郭湛湛、王福峰、王多姿、李偉、賈永革、王馨雪、王茺、任金來(lái)、張巍、許強(qiáng)、任眾、張宜洪、韓義超、陳永彰、王成山、曹剛、那榮越、劉世鵬、趙明、袁興澤、鄒建飛、張黎、方亮、姜子南、黃兵、王俊達(dá)、宮治平、劉麗、郭繼東、李郝鵬、陳剛、姜宏、裘春露。II變溫條件下的水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)規(guī)程1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變溫條件下的水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器和設(shè)備、試件、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)結(jié)果等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于變溫條件下的水工混凝土的自生體積變形試驗(yàn)。2 規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引

5、用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 10592 高低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件GB/T 3408.1 大壩監(jiān)測(cè)器應(yīng)變計(jì)第1部分：差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)SL 352 水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程3 術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)3.1 術(shù)語(yǔ)、定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適于本文件。3.1.1變溫條件下混凝土自生體積變形 concrete self-generating volume deformation in variable temperature conditions混凝土處于模擬環(huán)境溫度中，在絕濕和無(wú)外荷載的條件下，僅僅由于膠凝材料的水化作用引起的體積變形。3.1.2混凝土線膨脹系數(shù) the coefficie

6、nt of thermal dilation of concrete在不受外界干擾（不受外力、不與外界發(fā)生濕度交換等），只受自身屬性影響時(shí)，混凝土在單位溫度變化下長(zhǎng)度相對(duì)原長(zhǎng)的變化量。它是混凝土的主要熱物理特性參數(shù)之一。3.2 符號(hào)下列符號(hào)適用于本文件。Gt 混凝土自生體積變形；f 應(yīng)變計(jì)應(yīng)變靈敏度；z 測(cè)量的電阻比；z0 電阻比基準(zhǔn)值；b 應(yīng)變計(jì)溫度修正系數(shù)；1a 混凝土線膨脹系數(shù)；T 實(shí)測(cè)溫度；T0 溫度基準(zhǔn)值；a 應(yīng)變計(jì)溫度靈敏系數(shù)；R 觀測(cè)電阻；R0 0電阻。4 原理為了模擬實(shí)地環(huán)境溫度的變化對(duì)水工大體積混凝土自生體積變形的影響，在溫度可控的試驗(yàn)箱中， 在絕濕和無(wú)外荷載的條件下，利用應(yīng)

7、變計(jì)測(cè)量水工大體積混凝土自生體積表形在變溫條件下的變化。5 儀器和設(shè)備5.1 應(yīng)變測(cè)量?jī)x器測(cè)量傳感器可采用差動(dòng)式電阻應(yīng)變計(jì)，應(yīng)變計(jì)標(biāo)距不小于最大粒徑的三倍：最大粒徑不大于40mm 時(shí)，應(yīng)變計(jì)標(biāo)距100mm150mm；最大粒徑40mm80mm時(shí)，應(yīng)變計(jì)標(biāo)距可選擇250mm。精度高于410-6。其它：水工比例電橋等。精度高于410-6。5.2 應(yīng)變計(jì)率定設(shè)備包括應(yīng)變計(jì)率定器（電阻比0.01%、電阻值0.01）、可控溫試驗(yàn)箱（溫度調(diào)節(jié)范圍：-1050、調(diào)控精度：0.1）、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)（測(cè)量范圍：-1050，精度：0.1）、兆歐表（精度：0.01）。5.3 試件桶用鍍鋅板、硬質(zhì)密封塑料桶或其他材料制作的

8、具有良好密封性能的密封式圓柱形試件桶。試件制作完成后，應(yīng)能有簡(jiǎn)單方便的措施保證其密封性能。5.4 程控恒溫試驗(yàn)箱程控恒溫試驗(yàn)箱應(yīng)滿足以下指標(biāo)：工作空間滿足至少一組（至少兩個(gè)）以上的試件進(jìn)行試驗(yàn)。宜采用防凍液等作為介質(zhì)溶液，當(dāng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)溫度均大于0時(shí)，也可采用水作為介質(zhì)溶液。試驗(yàn)箱最低標(biāo)稱溫度和最高標(biāo)稱溫度應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。一般應(yīng)滿足-30至+50的要求。試驗(yàn)箱溫度變化速率宜為每5min的平均變化速率為51/min。測(cè)溫設(shè)備：采用熱電偶測(cè)量試驗(yàn)箱內(nèi)溫度，精度應(yīng)能達(dá)到0.1；當(dāng)采用其它測(cè)溫器時(shí)，應(yīng)以熱電偶測(cè)溫法為準(zhǔn)，進(jìn)行率定。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，能保證試驗(yàn)箱內(nèi)溫度按照設(shè)定程序變化，要求試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定后，

9、控制溫度不能超過(guò)溫度設(shè)定值0.5。滿足GB/T 10592中相關(guān)其它要求。5.5 試驗(yàn)系統(tǒng)變溫條件下的水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖如圖1所示，整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分組成。2試驗(yàn)箱集線器試件桶混凝土 溫度控制器 應(yīng)變 計(jì) 保溫 介 質(zhì) 數(shù)據(jù)控制采集器熱電偶電腦圖1變溫條件下水工混凝土自生體積變形試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖6 試件6.1 試件尺寸試件的直徑和高度應(yīng)為混凝土粗骨料最大粒徑的5倍以上，尺寸應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模及混凝土級(jí)配合理調(diào)節(jié)。且試件最小尺寸不應(yīng)小于直徑為200mm、高度500mm的圓柱形試件。6.2 試件數(shù)量每組至少應(yīng)同時(shí)制備2個(gè)滿足要求的試件，根據(jù)試驗(yàn)及工

10、程要求，可適當(dāng)增加試件數(shù)量。6.3 試件制備6.3.1 根據(jù)骨料最大粒徑選擇合適標(biāo)距的應(yīng)變計(jì)，并進(jìn)行率定，合格后方能使用。6.3.2 密封試件桶在試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，按本文7.2節(jié)進(jìn)行密封性試驗(yàn)，密封方法應(yīng)具有較好的可操作性。6.3.3 應(yīng)變計(jì)安裝應(yīng)按圖2所示采取合適方法將應(yīng)變計(jì)垂直固定在試件桶中心，注意應(yīng)變計(jì)的固定不應(yīng)影響應(yīng)變的測(cè)量，在成型時(shí)不應(yīng)使應(yīng)變計(jì)損壞。6.3.4 成型試件前、后，量測(cè)應(yīng)變計(jì)的電阻及電阻比，作好記錄。6.3.5 混凝土拌制按SL 352水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，其中三級(jí)配和四級(jí)配大體積混凝土按照SL 352水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程中相關(guān)要求制作。6.3.6 為保證數(shù)

11、據(jù)的準(zhǔn)確性，制作試件時(shí)應(yīng)注意應(yīng)變計(jì)兩端之間的骨料粒徑不要大于應(yīng)變計(jì)標(biāo)距的1/5。如標(biāo)距100mm的差阻應(yīng)變計(jì)兩端之間的骨料不要大于20mm；標(biāo)距250mm的差阻應(yīng)變計(jì)兩端之間的骨料不要大于50mm。說(shuō)明：1電纜；2試樣桶；3應(yīng)變計(jì)；4混凝土試件。圖 2 應(yīng)變計(jì)安裝示意圖6.3.7 將混凝土拌合物至少分三層裝入密封桶內(nèi)，每層高度約200mm，人工插搗或振動(dòng)臺(tái)振搗密實(shí)。每組試件至少兩個(gè)。36.3.8 試件成型后，應(yīng)盡快將密封桶的蓋板蓋好，周邊及應(yīng)變計(jì)電纜出口處應(yīng)密封，以防試件水分散失。密封可采用玻璃膠或熱熔膠等。7 試驗(yàn)步驟7.1 應(yīng)變計(jì)的率定記錄應(yīng)變計(jì)編號(hào)和初始電阻及電阻比，注意初始電阻及電阻比

12、的測(cè)定應(yīng)在應(yīng)變計(jì)放置于工作條件下24h以上后進(jìn)行。7.2 試件桶密封性能測(cè)試將試件桶裝入重物后完全浸泡入試驗(yàn)箱液體中，試驗(yàn)箱溫度按試驗(yàn)要求經(jīng)歷一個(gè)溫度周期，時(shí)間24h，試件桶無(wú)氣泡冒出，也無(wú)液體進(jìn)入，則試件桶密封良好。7.3 試驗(yàn)溫度程序設(shè)置詳細(xì)調(diào)查工程所在地歷年氣候溫度，根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)試驗(yàn)溫度程序并錄入溫度控制器。一個(gè)試驗(yàn)周期的試驗(yàn)溫度可根據(jù)需要采用若干個(gè)年份的月平均溫度控制試驗(yàn)箱溫度按照歷年趨勢(shì)變化。起始溫度以混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)間為節(jié)點(diǎn)設(shè)定，根據(jù)需要以一個(gè)周期設(shè)定一個(gè)溫度，溫度為調(diào)查的歷年同時(shí)期氣溫的平均值。7.4 試件制備試件制備應(yīng)按6.3節(jié)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。試件制備完成后立即放置在試驗(yàn)箱

13、內(nèi)，不要移動(dòng)、振動(dòng)試件桶。7.5 基準(zhǔn)值的選定以現(xiàn)場(chǎng)拌和或預(yù)計(jì)環(huán)境溫度下混凝土的初凝時(shí)間的應(yīng)變計(jì)的測(cè)值為基準(zhǔn)值。7.6 測(cè)量7.6.1 人工測(cè)量：以被測(cè)混凝土的初凝時(shí)間為起始時(shí)間，此后2h、6h、12h、24h各量測(cè)應(yīng)變計(jì)電阻及電阻比一次，以后每天量測(cè)一次至兩周，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的溫度周期進(jìn)行量測(cè)，但每周至少測(cè)量一次。測(cè)量至一年或試驗(yàn)設(shè)定日期。7.6.2 自動(dòng)測(cè)量：可選購(gòu)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。也可選用其它自動(dòng)化系統(tǒng)，但應(yīng)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。8 試驗(yàn)結(jié)果8.1 溫度計(jì)算混凝土測(cè)定溫度按下式計(jì)算：T = a(R - R0 ) ， 60 T 0（1）T = a(R - R0 ) ， 0 T

14、-25（2）式中：T 測(cè)點(diǎn)混凝土溫度（）；R 電阻測(cè)值（）；4a 應(yīng)變計(jì)零上溫度靈敏系數(shù)（/），數(shù)值由應(yīng)變計(jì)廠家提供； a 應(yīng)變計(jì)零下溫度靈敏系數(shù)（/），數(shù)值由應(yīng)變計(jì)廠家提供； R0 應(yīng)變計(jì)的計(jì)算0電阻值（），數(shù)值由應(yīng)變計(jì)廠家提供。8.2 自生體積變形量計(jì)算單個(gè)混凝土試件自生體積變形量按式（3）計(jì)算（精確至110 -6）：Gt = f (z - z0 ) + (b - a)(T -T0 )（3）式中：tG 測(cè)點(diǎn)混凝土自生體積變形量（10-6）；f 應(yīng)變計(jì)應(yīng)變靈敏度，即應(yīng)變計(jì)最小讀數(shù)（10-6/0.01%），數(shù)值由應(yīng)變計(jì)廠家提供；z 電阻比測(cè)值（0.01%）；z0 電阻比基準(zhǔn)值（0.01%）；b

15、 應(yīng)變計(jì)溫度修正系數(shù)（10-6/），數(shù)值由應(yīng)變計(jì)廠家提供；a 混凝土線膨脹系數(shù)（10-6/），按附錄A給出的試驗(yàn)方法經(jīng)試驗(yàn)確定；T 測(cè)點(diǎn)混凝土溫度（），由溫度計(jì)算公式計(jì)算得到；T0 溫度基準(zhǔn)值（），用與 z0 同時(shí)測(cè)得的電阻值由溫度計(jì)算公式計(jì)算得到。以每組試件測(cè)值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果記錄表格可采用附錄B所示格式。5附錄A（資料性附錄） 混凝土線膨脹系數(shù)測(cè)定A.1 目的測(cè)定混凝土的線膨脹系數(shù)。A.2 儀器設(shè)備A.2.1 帶有攪拌器的自動(dòng)控制恒溫水箱，大小視一次試驗(yàn)試件的多少而定。要求箱內(nèi)水面沒(méi)過(guò)試件筒頂 50mm 左右，溫度控制精度 0.5以內(nèi)。如滿足需要可以直接應(yīng)用自生體積變形試驗(yàn)恒

16、溫水箱。A.2.2 量測(cè)儀器：自生體積變形所用差動(dòng)式電阻應(yīng)變計(jì)和比例電橋；長(zhǎng)桿溫度計(jì)，測(cè)溫范圍-10100，精度 0.1.A.2.3 試模：自生體積變形試驗(yàn)所用試模。A.2.4 厚 23mm 的橡皮，膠布等。A.3 試驗(yàn)步驟A.3.1 按 6.3 的方法進(jìn)行試件的制作和養(yǎng)護(hù)，每組試件為兩個(gè)。測(cè)完混凝土自身體積變形的試件， 也可用于本試驗(yàn)。A.3.2 新制作的試件在溫度 202 ，濕度不小于 95%環(huán)境中養(yǎng)護(hù) 7d 或測(cè)完混凝土自身體積變形的試件放入恒溫水箱內(nèi)，箱中水面應(yīng)沒(méi)過(guò)試件頂面 50mm 以上。水的起始溫度可在 10-20之間。A.3.3 控制水溫使其恒定。量測(cè)應(yīng)變計(jì)的電阻和電阻比，并用溫

17、度計(jì)測(cè)讀水溫。當(dāng)試件中心溫度與水溫一致時(shí)記下讀數(shù)，即為試驗(yàn)初始溫度的測(cè)值。恒溫的標(biāo)準(zhǔn)是相隔 1h 溫度不得超過(guò) 0.1。為使箱中的水溫均勻，必須經(jīng)常開(kāi)動(dòng)攪拌器。A.3.4 調(diào)整恒溫箱溫度控制器，使水溫上升到 60左右，恒溫后記下試件中心溫度與水溫一致時(shí)的電阻、電阻比和水溫，即為試驗(yàn)終止時(shí)的測(cè)值。A.4 試驗(yàn)結(jié)果A.4.1 試件的中心溫度及應(yīng)變值分別按公式（A-1）、公式（A-2）計(jì)算：q =a(Rt - Ro )em = f DZ + ba(Rt - Ro )式中q 試件的中心溫度（）；me 混凝土試件的應(yīng)變值（10-6）；Rt 試驗(yàn)終止時(shí)儀器的電阻（）； Ro 試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)儀器的電阻（）； a 儀器溫度靈敏度系數(shù)（/）；b 儀器溫度補(bǔ)償系數(shù)（10-6/）；（A-1）（A-2）6f 應(yīng)變計(jì)靈敏度（10-6/0.01%）；DZ 電阻比變化量，即試驗(yàn)終止溫度的電阻比與初始溫度電阻比之差值。A.4.2 混凝土的線膨脹系數(shù)按公式（A-3）計(jì)算（準(zhǔn)確至 0.110 -6/），取兩個(gè)試件測(cè)值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。a = e