CN108267567B - 一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法。本发明所述测试装置包括波纹管模具、磁力吸盘、两个位移传感器、测试支架、波纹管封装端头、吊链、缓压气囊、塑料管和橡胶塞；所述测试支架包括挂件杆、固定杆、左侧板、右侧板和石英玻璃杆；所述左侧板设有磁力吸盘固定槽，右侧板设有位移传感器固定槽和位移传感器固定孔；所述固定杆上设有铐环支架；所述吊链包括挂钩和金属丝链。本发明实现了水泥基材料自收缩变形在变温条件下的准确测试，测试方法稳定、科学、可靠，具有较好的可重复性。本发明的技术方法亦适用于其他胶凝材料的自收缩变形测试。

Description

一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法

技术领域

本发明涉及水泥基材料测试技术领域，具体涉及一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法。

背景技术

水泥净浆、砂浆、混凝土等水泥基材料由于自身特性的问题会产生自收缩变形，因此，自收缩变形成为了水泥基材料研究和应用中的重要参数，其测试装置和测试方法也多种多样，但目前被普遍认可的技术方法均为通过长度方向的变形表征整体变形的变形量或变形率。

随着混凝土科学技术的发展，尤其是针对实际应用研究的逐步深入，通常的试验室内20℃的测试结果对实际结构应用的指导意义不大，尤其对实体结构的应力场的模拟计算时，相同温度历程下混凝土的自收缩变形十分重要。因为在实体结构中，混凝土会产生温升和温降的历程，温度效应将会使混凝土产生热胀冷缩的体积变形，同时也会加速混凝土内胶凝材料的水化进程，因此，在实体结构中的混凝土的自收缩发展历程与实验室内标准的测试方法具有较大的差异性，在进行实体结构应力场计算时，需要在模拟实体结构温度历程的条件下对混凝土试件进行自收缩变形的测试，例如，本发明申请人在体积达到2.5m³的环境模拟试验箱内进行混凝土的自收缩变形测试，以求获得更为符合实际的工程模拟计算结构。

虽然自收缩变形测试的技术方法有许多，但在科研领域，通过可操作性和可实现性方面讲，波纹管法被广泛认可为一种较为合理的测试方法，本发明的发明人之一田倩曾在2009年与丹麦科技大学的JENSEN Ole Mejlhede在《硅酸盐学报》上发表了“采用波纹管测试水泥基材料早期自收缩方法”，论述了波纹管法测试的可靠性及理论依据，同年，该测试方法被美国标准ASTM C1698采用，田倩等也申报了专利“CN200610038892.X混凝土早期自身变形测试方法及装置”，该专利技术实现了混凝土凝缩和混凝土初凝之后的自干燥收缩的测试；本发明的发明人之一张建亮对波纹管法的测试装置做了进一步的改进，获得了专利“CN201420842970.1波纹管封装端头、及使用其的水泥基材料自收缩测定装置”，但仍存在早期变形，尤其是初凝至终凝时间段，测试重复性不佳、数据波动性大等问题，导致出现该问题的原因之一就是试件模具与支架的摩擦导致的，包括目前国家标准GB/T 50082-2009“普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准”中的混凝土收缩变形的非接触法亦存在类似问题，其时间模具对底部和四周均有约束，因此在学术界，该方法仍有一些争议。使用波纹管模具时，波纹管内部密封，当温度升高时，内部存在的部分气体产生膨胀，导致波纹管内的气压增加，而且当水泥基材料本身发生体积变形时，亦会导致内部压力的变化，从而导致早期测试结果偏离真实值。在变温条件下，测试支架本身也会产生热涨冷缩，而由此导致的误差，尤其是在温度跨度较大的情况下，对测试数据的影响较为严重。

综上可知，现有的技术方法均无法准确、可靠的测试水泥基材料在变温条件下的自收缩变形，因此，本发明提出了一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法，很好地解决了这一问题。

发明内容

为了解决波纹管模具与支架摩擦而导致水泥基材料早期变形测试不准确、温度变化导致波纹管模具内部环境压力变化对水泥基材料早期变形产生影响、以及变温过程中由于测试支架本身热胀冷缩导致水泥基材料变形的测试不准确等问题，本发明提供了一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置及方法，具体是这样实现的：

一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置，包括波纹管模具、磁力吸盘和两支位移传感器，还包括测试支架、波纹管封装端头、吊链、缓压气囊、塑料管和橡胶塞；

所述测试支架包括挂件杆、固定杆、左侧板、右侧板和石英玻璃杆；

所述挂件杆和固定杆为等长度金属杆且平行固定于左侧板与右侧板之间；所述挂件杆的数量为两个，两个挂件杆固定于左侧板和右侧板的上部且处于同一水平高度；所述固定杆固定于左侧板和右侧板下部；所述固定杆的作用主要是与两个挂件杆形成三角固定，确保测试支架不会变形；

所述石英玻璃杆较固定杆短20～50mm，石英玻璃杆的左端固定于左侧板，石英玻璃杆的右端悬空，石英玻璃杆与固定杆平行且其高度位于挂件杆与固定杆之间；

所述固定杆上距离其右端60～100mm处设有铐环支架，铐环支架与固定杆形成牢固配合，铐环支架设有圆筒形的上铐环和下铐环，上铐环与所述石英玻璃杆右端形成光滑配合，下铐环与所述固定杆形成牢固配合；

铐环支架的作用是为悬空的石英玻璃杆右端提供支撑，其光滑配合可确保石英玻璃杆的位移变化不受约束和阻力；

所述左侧板设有磁力吸盘固定槽，右侧板设有位移传感器固定槽和位移传感器固定孔；所述磁力吸盘固定槽可与磁力吸盘形成可自由装卸的配合，所述位移传感器固定槽可与其中一支位移传感器形成可自由装卸的配合，所述位移传感器固定孔与石英玻璃杆的右端相对，另一支位移传感器安装于位移传感器固定孔测试石英玻璃杆的位移变化；

所述吊链包括挂钩和金属丝链，可挂于所述挂件杆上；

所述波纹管封装端头与波纹管模具配合，左侧波纹管封装端头为固定端封装端头，右侧波纹管封装端头为测试端封装端头，固定端封装端头与磁力吸盘形成可自由拆装的磁力连接，固定端封装端头设有通气孔，通气孔位于固定端封装端头圆面12点钟位置处，当波纹管封装端头与波纹管模具配合时，所述通气孔与波纹管模具内部连通；

所述缓压气囊通过波纹管封装端头与波纹管模具连通。

所述磁力吸盘固定槽位于左侧板的中部，呈上下结构，长为40～60mm，所述位移传感器固定槽位于右侧板的中部，呈上下结构，长为40～60mm。

所述磁力吸盘固定槽和位移传感器固定槽的上下结构的长槽型设计，可以使位移传感器和磁力吸盘能够上下自由调整高度，以便适应不同直径规格的波纹管模具。由于水泥净浆、砂浆和混凝土的波纹管模具大小规格有差异，在进行测试时，波纹管模具的两端中心点高度会发生变化，因此，需要调整磁力吸盘和位移传感器的高度，以便在使用不同规格波纹管模具的情况下仍能够测试水泥基材料的轴向变形。

所述波纹管模具用于盛装水泥基材料，所述波纹管封装端头具有2～4°的锥度，用于封装波纹管模具；所述盛装水泥基材料的波纹管模具需用5～30个相同规格的吊链吊起。

普通钢材的线膨胀系数约为1.2×10^-5/℃，普通混凝土的线膨胀系数约为1.0×10^-5/℃，不同类型水泥基材料的线膨胀系数有所差异，但不会有跨越数量级的变化。在变温条件下，测试支架会随着温度的变化产生热涨冷缩，从而导致水泥基材料的变形测试不准确。石英玻璃的线膨胀系数极小，仅有5×10^-7/℃，且在水泥基材料变形测试研究的温度范围(-20～100℃)内比较稳定，因此，在较小温度变化范围的变温试验测试中，可以认为石英玻璃杆无变形。

因此，测试石英玻璃杆右端的位移，即为在变温条件下测试支架挂件杆和固定杆由于温度效应而产生的变形，将实际测试的水泥基材料的变形值减去石英玻璃右端的位移值，即得到水泥基材料变形的真实值。当变温测试的温度变化范围较大时，可利用石英玻璃的线膨胀系数进行进一步修正。

为了确保波纹管封装端头与波纹管模具能够紧密配合，可在波纹管封装端头的前端设置外螺纹，不致于水泥基材料膨胀时将波纹管封装端头推出，波纹管封装端头的锥度设计主要是为了其能够方便地塞入波纹管模具中，实现操作的便利性。

所述吊链包括挂钩和金属丝链，所述挂钩的材质为殷钢或石英玻璃，金属丝链的材质为殷钢，金属丝链两端分别连接一个挂钩，挂钩可挂在挂件杆上，5～30个相同规格的吊链与挂件杆配合，盛装了水泥基材料的波纹管模具由吊链吊起。

所述殷钢的线膨胀系数为2.0×10^-6/℃，同样线膨胀系数较小，以其作为金属丝链的材质，可确保在变温条件下波纹管模具在高度上的变化可被忽略。虽然殷钢的线膨胀系数是石英玻璃的4倍左右，但在本发明中所述金属丝链的长度仅为挂件杆长度的1/5～1/4，因此在变温条件下，仍可认为波纹管模具在高度方向上没有变化。

当盛装了水泥基材料试样的波纹管模具置于吊链上时，磁力吸盘将固定端封装端头吸住，当水泥基材料产生变形时，铁丝链不会对波纹管模具产生约束力，相当于波纹管模具被置于了一个绝对光滑的台面上，从而可以100％消除由于支架摩擦力而导致的测试误差。

除了支架摩擦力外，水泥基材料的早期变形和环境温度变化会对波纹管模具内部体积和气压发生变化，这种压力的变化会对波纹管模具的变形形成约束力，该约束力对具有较高强度的硬化混凝土的变形影响较小，但对混凝土早期变形，尤其是初凝至终凝阶段的影响较大。在以往的测试中，除了波纹管模具内部的压力变化导致波纹管模具对水泥基材料变形产生约束力外，还存在不同测试试件的波纹管模具的密封性具有差异的情况，因此，以往的测试中，早龄期的变形数据很难具有重复性。为了解决这个问题，本发明在固定端封装端头设置了通气孔，所述通气孔通过塑料管与缓压气囊连通，从而解决了波纹管模具内部压力变化而导致数据测试不准确和重复性不好的问题。

所述缓压气囊是在自由状态下具有50～100cm³内部空间的软质硅胶气囊，缓压气囊与塑料管的一端连接，塑料管的另外一端贯穿于橡胶塞，橡胶塞能够与固定端封装端头的通气孔形成紧密配合，缓压气囊、塑料管、通气孔与波纹管模具形成内部连通的结构。

根据本发明的设计方案，根据不同类型水泥基材料的变形量为0.1～4mm，不同规格的波纹管模具的体积变化范围为0.05～20cm³，波纹管模具体积变化产生的压力变化由缓压气囊的内部空间平衡，由于缓压气囊为软质硅胶气囊，其在压力下可自由变形，其再通过变形与大气压进行压力平衡，最终使波纹管模具内与大气压形成平衡，从而消除波纹管模具内部压力的影响。

为了测试支架搬动的便利性，在测试支架的左侧板和右侧板上端均设有一个把手。

综上技术所述，一种采用上述装置测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的方法，如下：

(1)先把磁力吸盘安装于测试支架，将5～30个相同规格的吊链与测试支架的挂件杆配合，并根据波纹管模具的波纹间距均匀分布，将一支位移传感器安装于所述右侧板上的位移传感器固定孔上，并调整该位移传感器，测试石英玻璃杆的位移变化，将测试支架移至变温测试环境之中，并确保测试支架的摆放位置牢固，不会发生摇晃和震动；

(2)将测试端封装端头与波纹管模具配合，波纹管模具开口朝上立起，将水泥基材料浆体装入波纹管模具中，在装料的过程中，将波纹管模具拉长20～40mm，当水泥基材料试样装料至波纹管模具剩余30～50mm高度时，将固定端封装端头与波纹管模具配合，缓缓将被拉长的波纹管模具放回至原长，在此过程中，波纹管模具中的空气通过所述通气孔排出，其内空气剩余10～20mm，用橡胶塞把通气孔堵住，缓压气囊与波纹管模具内部连通，将波纹管模具水平放置，且通气孔位于12点钟方向位置，轻轻震动，使波纹管模具内剩余气体移动至波纹管模具上部，使波纹管模具的波纹通过上部的空气连通；

(3)将盛装了水泥基材料试样的波纹管模具置于吊链上，并确保通气孔位于12点钟方向位置，上下调整磁力吸盘，使磁力吸盘与固定端封装端头的中心形成磁力链接，固定磁力吸盘，再将另一支位移传感器安装于所述位移传感器固定槽，并上下调整，使其刚好对准测试端封装端头的中心位置，并固定位移传感器，开始水泥基材料的变形测试；

(4)在变温环境的测试过程中，所述缓压气囊将会随温度变化、波纹管模具收缩或伸长而产生不同程度的体积变化，从而使波纹管模具内部气压环境始终等于测试环境气压；

(5)假设水泥基材料的微应变真实值为A，水泥基材料的微应变的测试值为A₀，石英玻璃杆右端的位移值为A₁，温度由T₀变为T₁，则可建立关系式：A＝A₀-A₁+0.5(T₁-T₀)。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用吊链将测试试件吊起，完全消除了波纹管模具与测试支架的摩擦，从而解决了由于波纹管模具与测试支架的摩擦而导致水泥基材料早期变形测试不准确的问题；

(2)本发明采用缓压气囊和封装端头通气孔的设计，成功地消除了由于波纹管模具长度变化和环境温度变化而导致的内部压力变化，从而避免了波纹管模具对水泥基材料产生约束力而使测试结果不准确，使波纹管模具内部气压始终等于外界大气压；

(3)本发明通过石英玻璃杆的位移纠正，成功地解决了在变温过程中由于测试支架本身热胀冷缩导致水泥基材料变形的测试不准确的问题。

综合技术效果，本发明成功地实现了水泥基材料自浇筑成型开始至终凝后24小时内变形的准确、可靠、稳定和可重复的测试。

附图说明

图1总体装配图示意图。

图2总体装配图正视图示意图。

图3总体装配图俯视图示意图。

图4测试支架示意图之一。

图5测试支架示意图之二。

图6测试支架、吊链、磁力吸盘、位移传感器装配示意图。

图7吊链结构示意图。

图8固定端封装端头示意图之一。

图9固定端封装端头示意图之二。

图10测试端封装端头示意图。

图11铐环支架结构示意图。

图12一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形装置的效果图。

图1～12的各标注为：1波纹管模具、2磁力吸盘、3位移传感器、4测试支架、41挂件杆、42固定杆、421铐环支架、4211上铐环、4212下铐环、43左侧板、431磁力吸盘固定槽、44右侧板、441位移传感器固定槽、442位移传感器固定孔、45石英玻璃杆、46把手、5缓压气囊、51塑料管、52橡胶塞、6固定端封装端头、61通气孔、62外螺纹、7吊链、71挂钩、72金属丝链、8测试端封装端头。

具体实施方式

一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置，包括波纹管模具1、磁力吸盘2和位移传感器3，还包括测试支架4、波纹管封装端头、吊链7和缓压气囊5、塑料管51与橡胶塞52；

所述测试支架4包括挂件杆41、固定杆42、左侧板43、右侧板44和石英玻璃杆45；挂件杆41和固定杆42为等长度金属杆且平行固定于左侧板43与右侧板44之间，挂件杆41的数量为两个，两个挂件杆41固定于左侧板43和右侧板44的上部且处于同一水平高度；固定杆42固定于左侧板43和右侧板44下部；左侧板43设有磁力吸盘固定槽431，右侧板44设有位移传感器固定槽441和位移传感固定孔；左侧板43的磁力吸盘固定槽431可与磁力吸盘2形成可自由装卸的配合，右侧板44的位移传感器固定槽441可与位移传感器3形成可自由装卸的配合；

所述磁力吸盘固定槽431位于左侧板43的中部，呈上下结构，所述位移传感器固定槽441位于右侧板44的中部，呈上下结构；

所述固定杆42右端60mm处设有铐环支架421，铐环支架421与固定杆42形成牢固配合，铐环支架421设有圆筒形的上铐环4211和下铐环4212；石英玻璃杆45较固定杆42短40mm，石英玻璃杆45的左端固定于左侧板43，石英玻璃杆45与固定杆42平行且其高度位于挂件杆41与固定杆42之间，石英玻璃杆45的右端刚好与铐环支架421的上铐环4211形成光滑配合；

所述波纹管封装端头与波纹管模具1配合，左侧波纹管封装端头为固定端封装端头6，右侧波纹管封装端头为测试端封装端头8，所述固定端封装端头6与磁力吸盘2形成可自由拆装的磁力连接，所述固定端封装端头6设有通气孔61，通气孔61位于固定端封装端头6圆面12点钟位置处，当波纹管封装端头(6、8)与波纹管模具1配合时，所述通气孔61与波纹管模具1内部连通；

所述吊链7包括挂钩71和金属丝链72，挂钩71的材质为殷钢或石英玻璃，金属丝链72的材质为殷钢，金属丝链72两端分别连接一个挂钩71，挂钩71挂在挂件杆41上，挂钩71与挂件杆41形成可取放的自由配合，12个相同规格的吊链7与挂件杆41配合，波纹管模具1由吊链7吊起；

所述缓压气囊5为在自由状态下具有80cm³内部空间的软质硅胶气囊，缓压气囊5通过塑料管51与橡胶塞52连接，塑料管51贯穿于橡胶塞52，橡胶塞52与固定端封装端头6形成可自由拆装的配合，使缓压气囊5与波纹管模具1内部连通。

所述的测试支架4的各部分组成结构均为同一种金属材质。

所述的位移传感器固定孔442与石英玻璃杆45的右端相对，位移传感器3可安装于位移传感器固定孔442可测试石英玻璃杆45的位移变化。

所述的波纹管封装端头(6、8)带有4°的锥度，在其前端还可设置外螺纹62，以便使其与水泥基材料结合紧密。

为了测试支架搬动的便利性，在测试支架的左侧板和右侧板上均设有一个把手46。

一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的方法，步骤如下：

(1)先把磁力吸盘2安装于测试支架4，将12个吊链7与测试支架4的挂件杆41配合，并均匀分布，将一个位移传感器3安装于所述右侧板44上的位移传感器固定孔442上，并调整该位移传感器3，使其形成对石英玻璃杆45位移变化的测试状态，将测试支架4移至变温测试环境之中，并确保测试支架4的摆放位置牢固，不会发生摇晃和震动；

(2)将测试端封装端头8与波纹管模具1配合，波纹管模具1开口朝上立起，将水泥基材料浆体装入波纹管模具1中，在装料的过程中，将波纹管模具1拉长30mm，当水泥基材料试样装料至波纹管模具1剩余40mm高度时，将固定端封装端头6与波纹管模具1配合，缓缓将被拉长的波纹管模具1放回至原长，在此过程中，所述通气孔61起到排气的作用，当波纹管模具1内气体被排出且剩余10mm高度后，用橡胶塞52把通气孔61堵住，缓压气囊5与波纹管模具1内部连通，将波纹管模具1水平放置，且通气孔61位于12点钟位置，轻轻震动，使波纹管模具1内剩余气体移动至波纹管模具1上部，使波纹管模具1的每一环波纹都通过空气连通；

(3)将盛装了水泥基材料试样的波纹管模具1置于吊链7上，并确保通气孔61位于12点钟位置，上下调整磁力吸盘2，使磁力吸盘2与固定端封装端头6的中心形成磁力链接，固定磁力吸盘2，再上下调整所述位移传感器固定槽441的位移传感器3，使其刚好对准测试端封装端头8的中心位置，并固定位移传感器3，开始水泥基材料的变形测试；

(4)在变温环境的测试过程中，所述缓压气囊5将会随温度变化、波纹管模具1收缩或伸长而产生不同程度的体积变化，从而使波纹管模具1内部气压环境始终等于测试环境气压。

(5)计算测试结果，假设水泥基材料的微应变真实值为A，水泥基材料的微应变的测试值为A₀，石英玻璃杆45右端的位移值为A₁，温度由T₀变为T₁，则可建立关系式：A＝A₀-A₁+0.5(T₁-T₀)。

实施例

模拟测试某C50混凝土在变温条件下的自收缩变形，用于结构混凝土应力场的模拟计算，变温历程按照实际工程结构中的测试结果进行设置，设定混凝土入模温度为32.0℃，第10小时起开始进入升温阶段，第34小时达到温峰79.6℃，第352小时混凝土混凝土降至32.0℃。试验所用波纹管模具的内径为58.5mm，外径为80mm，使用3个混凝土试件作为测试对象。

按照具体实施方式的技术方法，使用12个吊链与支架挂件杆配合，将混凝土装入波纹管模具中，使用在自由状态下具有80cm³内部空间的软质硅胶气囊作为缓压气囊，使波纹管模具内部与缓压气囊连通，调试好测试状态。

测试结果显示，测试0～3小时，混凝土试件无体积变化；从第3小时开始混凝土开始产生体积变化，呈收缩趋势，由于混凝土本身的均匀性等问题，不同试件之间的测试值略有差异，三个试件的测试值的差值在-20～20μm之间，测试变化规律和趋势完全一致；到第10小时，温升开始上升，混凝土变形逐渐产生膨胀，以此时为零点，三个混凝土试件的变形数据基本一致，具有良好的测试稳定性；到第34小时，混凝土达到温峰，混凝土的膨胀变形已达到最大值，而后随着混凝土的降温逐渐产生温降收缩，在此过程中，三个混凝土试件的测试数据亦基本一致，三组数据的偏差不大于1％，实现了良好的测试技术效果。

Claims (7)

1.一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于：所述装置包括波纹管模具(1)、磁力吸盘(2)和两支位移传感器(3)，还包括测试支架(4)、波纹管封装端头、吊链(7)、缓压气囊(5)、塑料管(51)和橡胶塞(52)；

所述测试支架包括挂件杆(41)、固定杆(42)、左侧板(43)、右侧板(44)和石英玻璃杆(45)；

所述挂件杆(41)和固定杆(42)为等长度金属杆且平行固定于左侧板(43)与右侧板(44)之间；所述挂件杆的数量为两个，两个挂件杆固定于左侧板(43)和右侧板(44)的上部且处于同一水平高度；所述固定杆(42)固定于左侧板(43)和右侧板(44)下部；

所述石英玻璃杆(45)较固定杆(42)短20～50mm，石英玻璃杆(45)的左端固定于左侧板(44)，石英玻璃杆(45)的右端悬空，石英玻璃杆(45)与固定杆(42)平行且其高度位于挂件杆(41)与固定杆(42)之间；

所述固定杆(42)上距离其右端60～100mm处设有铐环支架(421)，铐环支架(421)与固定杆(42)形成牢固配合，铐环支架(421)设有圆筒形的上铐环(4211)和下铐环(4212)，上铐环(4211)与所述石英玻璃杆(45)右端形成光滑配合，下铐环(4212)与所述固定杆(42)形成牢固配合；

所述左侧板(43)设有磁力吸盘固定槽(431)，右侧板(44)设有位移传感器固定槽(441)和位移传感器固定孔(442)；所述磁力吸盘固定槽(431)可与磁力吸盘(2)形成可自由装卸的配合，所述位移传感器固定槽(441)可与其中一支位移传感器形成可自由装卸的配合，所述位移传感器固定孔(442)与石英玻璃杆(45)的右端相对，另一支位移传感器安装于位移传感器固定孔(442)测试石英玻璃杆(45)的位移变化；

所述吊链(7)包括挂钩(71)和金属丝链(72)，挂于所述挂件杆(41)上；

所述波纹管封装端头与波纹管模具配合，左侧波纹管封装端头为固定端封装端头(6)，右侧波纹管封装端头为测试端封装端头(8)，固定端封装端头(6)与磁力吸盘(2)形成可自由拆装的磁力连接，固定端封装端头(6)设有通气孔(61)，通气孔(61)位于固定端封装端头(6)圆面12点钟位置处，当固定端封装端头与波纹管模具配合时，所述通气孔(61)与波纹管模具(1)内部连通；

所述缓压气囊(5)与塑料管(51)的一端连接，塑料管(51)的另外一端贯穿于橡胶塞(52)，橡胶塞(52)能够与固定端封装端头(6)的通气孔(61)形成紧密配合，缓压气囊(5)、塑料管(51)、通气孔(61)与波纹管模具(1)形成内部连通的结构；

所述测试方法包括如下步骤：

(1)先将磁力吸盘(2)安装于测试支架(4)，将5～30个相同规格的吊链(7)与测试支架(4)的挂件杆(41)配合，并根据波纹管模具(1)的波纹间距均匀分布，将一支位移传感器安装于所述右侧板(44)上的位移传感器固定孔(442)上，并调整该位移传感器，测试石英玻璃杆(45)的位移变化，将测试支架(4)移至变温测试环境之中，并确保测试支架(4)的摆放位置牢固，不会发生摇晃和震动；

(2)将测试端封装端头(8)与波纹管模具(1)配合，波纹管模具(1)开口朝上立起，将水泥基材料浆体装入波纹管模具中，在装料的过程中，将波纹管模具拉长20～40mm，当水泥基材料试样装料至波纹管模具剩余30～50mm高度时，将固定端封装端头(6)与波纹管模具(1)配合，缓缓将被拉长的波纹管模具放回至原长，在此过程中，波纹管模具中的空气通过所述通气孔(61)排出，其内空气剩余10～20mm，用橡胶塞(52)把通气孔(61)堵住，缓压气囊(5)与波纹管模具(1)内部连通，将波纹管模具水平放置，且通气孔(61)位于12点钟方向位置，轻轻震动，使波纹管模具内剩余气体移动至波纹管模具上部，使波纹管模具的波纹通过上部的空气连通；

(3)将盛装了水泥基材料试样的波纹管模具(1)置于吊链(7)上，并确保通气孔(61)位于12点钟方向位置，上下调整磁力吸盘(2)，使磁力吸盘(2)与固定端封装端头(6)的中心形成磁力连接，固定磁力吸盘(2)，再将另一支位移传感器安装于所述位移传感器固定槽(441)，并上下调整，使其刚好对准测试端封装端头(8)的中心位置，并固定位移传感器，开始水泥基材料的变形测试；

(4)在变温环境的测试过程中，所述缓压气囊(5)将会随温度变化、波纹管模具收缩或伸长而产生不同程度的体积变化，从而使波纹管模具内部气压环境始终等于测试环境气压；

(5)假设水泥基材料的微应变真实值为A，水泥基材料的微应变的测试值为A₀，石英玻璃杆右端的位移值为A₁，温度由T₀变为T₁，则可建立关系式：A＝A₀-A₁+0.5(T₁-T₀)。

2.根据权利要求1所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述磁力吸盘固定槽(431)位于左侧板(43)的中部，呈上下结构，长为40～60mm；所述位移传感器固定槽(441)位于右侧板(44)的中部，呈上下结构，长为40～60mm。

3.根据权利要求2所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述波纹管模具(1)用于盛装水泥基材料，所述波纹管封装端头具有2～4°的锥度，用于封装波纹管模具(1)。

4.根据权利要求3所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述波纹管封装端头的前端设有外螺纹(62)。

5.根据权利要求4所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述挂钩(71)的材质为殷钢或石英玻璃，金属丝链(72)的材质为殷钢，金属丝链(72)两端分别连接一个挂钩(71)，挂钩(71)挂在挂件杆(41)上，5～30个相同规格的吊链(7)与挂件杆(41)配合，盛装了水泥基材料的波纹管模具(1)由吊链(7)吊起；

所述金属丝链(72)的长度仅为挂件杆(41)长度的1/5～1/4。

6.根据权利要求5所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述缓压气囊(5)是在自由状态下具有50～100cm³内部空间的软质硅胶气囊。

7.根据权利要求6所述的一种测试变温条件下水泥基材料自收缩变形的装置的测试方法，其特征在于，所述测试支架(4)的左侧板(43)和右侧板(44)上端均设有一个把手(46)。

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