Методы определения контракционной усадки ВЦБ

Для определения контракционной усадки ВЦБ требуются точные методы измерений. Начинать изменения требуется с момента начала схватывания; при этом необходимо обеспечить, чтобы не происходило водообмена образцов с окружающей средой, что приводит к возникновению определенных трудностей при определении точных значений контракционной усадки.
Результаты, получаемые при использовании различных методов определения контракционной усадки, существенно различаются. Полученные значения контракционной усадки обладают высоким разбросом значений и существенно зависят от вида исследуемых образцов (цементное тесто, раствор или бетонные образцы).
Значения контракционной усадки, полученные на образцах цементного теста или раствора, не позволяют оценить величины усадки ВЦБ. Они только качественно отражают тенденцию развития контракционной усадки ВЦБ, но не подходят для анализа трещиностойкости при выполнении практических инженерных работ.
В настоящее время не существует единого стандарта для определения значений контракционной усадки; ученые различных стран выбирают методы в зависимости от темы исследования. В основном, используют следующие методы:

Метод погружаемого тензометра позволяет с высокой точностью решать задачи уплотнения бетонов, но при проведении исследований ранней контракционной усадки ВЦБ, в связи с его недостаточной ранней прочностью, не позволяет полностью обеспечить синхронность деформаций и измерений, что приводит к фиксированию более низких значений. Эго не позволяет использовать данный метод для ВЦБ. Te же ограничения возникают при использовании оптико-волоконных датчиков.

Микрометр представляет собой дешевый, удобный и часто используемый прибор для определения усадки и набухания строительных материалов и изделий. В университете Цинхуа, Харбинском промышленном университете и других организациях проведены исследования факторов, влияющих на величины контракционной усадки бетона, с помощью микрометра.
При проведении исследований в университете Цинхуа были использованы пластиковые, а в Харбинском промышленном университете - стальные формы. Схема устройства для измерения контракционной усадки с применением стальных форм приведена на рис. 7.1; образцы для испытания имеют размеры 100х100х324 мм; с двух противоположных сторон установки размещены микрометры, с помощью который происходит замер усадки. В процессе проведения исследований требуется избегать дополнительного вибрирования форм и основания, на которое крепятся микрометры. Это устройство не позволяет автоматически контролировать и обрабатывать получаемую информацию.


Ma Синь-Вей, Чжан Ню-Жен и другие ученые из Харбинского промышленного университета измеряют деформации усадки ВЦБ с помощью метода, основанного на использовании емкостного микрометра.
Емкостный микрометр - это бесконтактное устройство, основанное на фиксировании сдвижения. Размеры бетонных образцов - 40х40х1000 мм; расстояние между левым боковым элементом и дном формы составляет 2 мм, что позволяет свободно стягивать образцы. После формования поверхность образцов покрывается алюминиевой фольгой.
При измерении деформаций бетона фиксируется правая сторона форм; левая сторона форм представляет собой свободный конец. Зонд микрометра устанавливается на торец левой стороны форм. Зонд и левая часть формы представляет собой конденсатор, позволяющий по изменению биполярного интервала оценивать деформацию образцов бетона. При использовании данного метода сразу после формования образцов бетона можно начинать измерения ранней деформацию бетона.

К основным достоинствам данного прибора можно отнести следующее: высокая точность определения (до 10в-6), отсутствие износа и необходимости в техническом обслуживании, независимость от проводимости образцов, усилия микрометра не оказывают воздействия на образец. Для обработки получаемых результатов необходима установка специальной компьютерной программы.

Ню-чан-жэнь из Харбинского промышленного университета и другие ученые разработали новый тип бесконтактного индуктивного метода определения ранней контракционной усадки, который позволяет проводить измерения нескольких образцов с помощью двух датчиков.
Экспериментальное устройство состоит из следующих частей: герметичных форм, системы перемещаемого датчика, измерителя температуры, аппарели и т.д. (рис. 7.3). Исследуемые бетонные образцы имеют размер 100x100х400 мм. После бетонирования требуется сразу произвести герметизацию форм и начать фиксацию ранней контракционной усадки. Для проведения многочисленных исследований в длительном возрасте целесообразно распалубить формы через 1 сутки, произвести герметизацию образцов и поместить их на хранение в помещение с постоянной температурой.

Особое внимание при проведении исследований требуется уделять положению датчиков и зонда. Перед испытанием необходимо отрегулировать расстояние между перемещаемыми датчиками и зондом; оно должно составлять около 1 мм; в процессе испытания не допускается изменение его положения. Выходное напряжение датчика отражает расстояние между концом датчика и зондом.
Испытание с помощью данного устройства можно начинать после 6 часов твердения. Вначале производят измерение первоначального расстояния между зондом и датчиком на обоих торцах формы с одновременным определением температуры в бетоне. С помощью вычисления изменения расстояния между датчиком и зондом определяют величину контракционной усадки бетона, которая получается путем вычитания величины набухания, зависящей от повышения температуры, от суммарной усадки бетона.
Самое значительное преимущество данного устройства - возможность использования пары датчиков для изменения усадки нескольких образцов.
Кроме вышеперечисленных методов определения ранней контракционной усадки бетона существует ряд методов: струнного тензометра, линейных дифференциальных датчиков и т.д., которые мало используются в Китае.
В настоящее время происходит разработка новых и модификация уже существующих методов определения ранней контракционной усадки бетона, позволяя проводить исследования не только в условиях постоянной температуры и влажности. Особое внимание уделяется разработке методов, позволяющих автоматически оценивать усадку бетонов без необходимости дополнительного обеспечения и контролирования внешних факторов.