壓力試驗(yàn)機(jī)的混凝土的抵裂技能發(fā)展

 溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)在控裂技術(shù)中的應(yīng)用自1983年溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)首次應(yīng)用于奧地利Zillergrundl大壩混凝土控裂以來，隨著高效減水劑、測控技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，目前國外使用該項(xiàng)技術(shù)評價混凝土控裂性已相對成熟，美國AASHTO及歐洲RILEM等權(quán)威機(jī)構(gòu)根據(jù)研究成果制定了一套新的試驗(yàn)方法，并加以推廣。
　　該技術(shù)的研究主要集中在以下幾個方面：高強(qiáng)、高性能混凝土控裂性研究；混凝土自生體積變形研究；早期熱學(xué)性能單項(xiàng)指標(biāo)測試等。PietroLura研究了內(nèi)養(yǎng)護(hù)對混凝土早期自生體積變形的影響。2007年，Hammer利用混凝土在水化早期的抗拉強(qiáng)度及自身應(yīng)力發(fā)展趨勢，以評判其自身的開裂風(fēng)險(xiǎn)。
　　但遺憾的是，溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)越性并沒有被廣泛的認(rèn)知或認(rèn)可，國內(nèi)市場也只有為數(shù)不多的幾家公司出售，例如北京航源平洋科有限公司的HYPY型溫度應(yīng)力測試系統(tǒng)。就該儀器而言，雖然位移-應(yīng)力等控制指標(biāo)精度較高，功能也比較完善，但尚處開發(fā)階段，鑒于此，中交四航工程研究院有限公司配合廠方對產(chǎn)品進(jìn)行升級，就混凝土彈性模量及線膨脹系數(shù)測試功能進(jìn)行研發(fā)，現(xiàn)已推出第三代產(chǎn)品，功能及系統(tǒng)性能獲得進(jìn)一步提高。
　　3HYPY型溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)的工作原理及評價指標(biāo)HYPY型溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)試件由主試件和平行試件組成，主試件總長度1950mm，有效長度1500mm，截面150mm×150mm，兩側(cè)配有溫控模板，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，模板內(nèi)循環(huán)介質(zhì)可以對試件環(huán)境溫度進(jìn)行跟蹤或控制，從而保證混凝土中心溫度與環(huán)境溫度相同。試件一端夾頭均固定在基架上，另一端為活動夾頭，與荷載傳感器相連在步進(jìn)電機(jī)的減速箱上，同時配備精度為0.01μm位移傳感器，當(dāng)試件的收縮或膨脹位移超過設(shè)定閥值（如0.8μm），計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就開始控制電機(jī)工作拉伸或壓縮，使其恢復(fù)到原有長度（根據(jù)約束度不同，恢復(fù)長度可調(diào)），此時荷載及位移傳感器實(shí)時記錄試件內(nèi)應(yīng)力和位移，系統(tǒng)反復(fù)進(jìn)行如此循環(huán)，直至混凝土試件斷裂。
　　平行試件與主試件尺寸相同，一端固定，另一端活夾頭自由伸縮，配備的位移傳感器（精度為0.05μm）通過工控機(jī)實(shí)時記錄其位移變化，該位移只參與測量，不參與控制，因此可得到不同溫度下的自由變形，具體系統(tǒng)原理。具體選用何值對混凝土控裂特性進(jìn)行綜合評價，目前仍無定論，就杭州灣大橋混凝土控裂性能而言，首先提出以開裂溫度作為評價混凝土控裂性能的綜合指標(biāo)，以第2零應(yīng)力溫度及應(yīng)力儲備作為附加指標(biāo)，具體標(biāo)準(zhǔn)見。通過對大壩混凝土的研究也認(rèn)為，以開裂溫度作為混凝土控裂綜合技術(shù)指標(biāo)較為合理。但也有學(xué)者提出應(yīng)力儲備為主要優(yōu)化依據(jù)，具體如何應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況而定。
　　溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使研究人員認(rèn)識到依靠單因素指標(biāo)（極限拉伸強(qiáng)度、絕熱溫升值等）對混凝土控裂性能進(jìn)行評價的不足，也認(rèn)識到采用溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)可作為混凝土控裂技術(shù)的一種全新的思路。