T0577-2020水泥混凝土线膨胀系数试验方法（光杠杆法）
 
1 目的、适用范围和引用标准
  本方法规定了光杠杆法测试水泥混凝土线膨胀系数的试验方法。
  本试验用于测定水泥混凝土线膨胀系数。
  引用标准： 
  水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法（T0551）
2 仪具与材料
  2.1 自动恒温水箱：水箱温度可实现自动控制，精度不小于1℃。水箱容积可视一次试验试样的个数而定，并带有搅拌器，箱内水面应没过试样顶面50mm以上。
  2.2 量测仪器：
  图T 0577-1 光杠杆、镜、尺系统
  （1）光杠杆、镜、尺系统：如图T0577-1所示，光杠杆前后脚之间的距离不大于20mm；
  （2）长杆温度计：测温范围0~100℃，分度值不小于1℃；
  （3）内埋式温度传感器：测温范围0~100℃，分度值不小于1℃；
  （4）温度采集仪：应与温度传感器配套。
  2.3 石英玻璃棒：直径约为10mm，长度约为100mm，用于传递试样膨胀量。
  2.4 试样、仪器固定架：如图T0577-2所示，由殷钢制作的试样固定架，下部伸入恒温水箱内，用于稳定试样、避免箱内水流对其扰动，上部架立于恒温箱边缘，同时为光杠杆提供工作平台。
3 试验步骤
  3.1 应按T0551的规定进行试样的制作和养护。制作试样时，将内埋式温度传感器预置于试样中心，每组试样为2个。
  3.2 将至少养护28d的试样竖直放入恒温水箱中的固定架内，使用少量胶水将石英玻璃棒竖直固定于试样上表面。
  3.3 连接温度传感器和温度采集仪。
  3.4 安装光杠杆、镜、尺系统，将光杠杆后脚置于石英玻璃棒中心；调整镜、尺系统，使其处于工作位置，且游标卡尺与反射镜面的间距B不小于5m；调节望远镜，使主尺示数清晰。
  3.5 向恒温水箱内注水，水面应没过试件顶面50mm。
  3.6 打开温控开关，设置恒温水箱的初始温度为10℃。为使箱内的水温均匀，须开动搅拌器。
  3.7 控制水温使其恒定，即相隔1h温差不得超过0.1℃。不断记录温度采集仪和长杆温度计示数，当试件中心温度与水温一致时，微调望远镜，使主尺示数清晰，并移动游标尺，使游标尺的零刻度线移至“十”字线上侧，记录游标卡尺示数为，精确至0.01mm。  
  3.8 调整恒温水箱的温度控制器至终止温度50℃，恒温后，当试件中心温度与水温一致时，移动游标尺，使游标尺的零刻度线移至“十”字线上侧，记录游标卡尺示数为，精确至0.01mm。
4 结果计算
  4.1试样的膨胀量，按式（T 0577-1）计算： 
  式中： △L——试样膨胀量（m）； 
  △x——游标卡尺的前后示数差（m）；
  B ——游标卡尺与反射镜面的间距（m）；
  b ——光杠杆前、后脚的间距（m）。
  游标卡尺的前后示数差，按式（T/0577-2）计算： 
  △x=h2-h1 （T 0577-2）
  式中： h1 ——水温恒定为10℃时游标卡尺的示数（m）； 
  h2 ——水温恒定为50℃时游标卡尺的示数（m）。
  4.2 混凝土的线膨胀系数，按式（T/0577-3）计算： 
         △L
   a=-----------   （T0577-3）

         △T 
  式中： a ——混凝土线膨胀系数(1.0×10-6/℃)； 
  △T ——试验终止温度与初始温度之差，取 40℃。
  取两个试件测值的平均值作为试验结果，结果精确至1.0×10-6/℃。
5 试验报告
  试验报告应包括下列内容：
  （1） 原材料的品种、规格和产地；
  （2） 仪器设备的名称、型号及编号；
  （3） 环境温度和湿度；
  （4） 光杠杆、镜、尺系统的试验参数Dx、B和b。
  （5） 试验初始温度、终止温度对应的游标卡尺示数1 h 、2 h ；
  （6） 混凝土线膨胀系数a ；
  （7） 要说明的其他内容。

条文说明：

   随着高强混凝土的广泛应用，混凝土早期开裂问题日益突出，影响混凝土开裂性能的主要原因在于其自收缩和热膨胀引起的混凝土早期体积不稳定性。混凝土的热膨胀系数是混凝土热膨胀性能的重要表征参数，也是混凝土早期开裂敏感性分析的重要参数。《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—2011）对普通混凝土路面中温度翘曲应力的计算和连续配筋混凝土路面中平均裂缝间距、配筋率的计算均明确提出了混凝土热膨胀系数的要求。
   现有技术采用电阻应变计采集由恒温水浴引起的混凝土块热变形，进而计算混凝土的热膨胀系数，由于电阻应变计可靠性不高，且精度往往不能达到10-6/℃，得到的混凝土热膨胀系数不精确。本方法通过控制温控试验箱内部液体的温度来控制其中放置的待测混凝土块的温度，可以保证待测混凝土块的受热均匀，同时采用光杠杆放大待测混凝土试块热变形尺寸，使望远镜尺寸测量系统测得的待测混凝土试块的变形更精确，从而得到精确的混凝土热膨胀系数。
 
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