1997 年，國(guó)際材料與結(jié)構(gòu)研究實(shí)驗(yàn)聯(lián)合會(huì)（RILEM） 將溫度-應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)方法作為推薦試驗(yàn)方法，用于評(píng)價(jià)混凝土早期開裂敏感性能。溫度-應(yīng)力試驗(yàn)機(jī) (Temperature Stress Testing Machine，簡(jiǎn)稱TSTM) 是目前定量評(píng)價(jià)混凝土早期開裂敏感性較為準(zhǔn)確的設(shè)備。

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TSTM用于測(cè)試從澆筑時(shí)刻起混凝土的溫度、應(yīng)力與應(yīng)變過(guò)程，在絕熱溫升模式或?qū)嶋H溫度歷程下，獲取混凝土的溫度變形與自身體積變形共同作用的約束應(yīng)力發(fā)展，得到混凝土早期性能參數(shù)，定量評(píng)價(jià)混凝土早齡期的開裂敏感性。

評(píng)價(jià)混凝土的開裂指標(biāo)為開裂溫降、開裂溫度、開裂應(yīng)力、室溫應(yīng)力和應(yīng)力儲(chǔ)備，其中開裂溫降為核心指標(biāo)。開裂溫降是最高溫度與開裂溫度的差值，開裂溫度是約束試件開裂時(shí)的溫度，開裂應(yīng)力是混凝土抵抗開裂的極限應(yīng)力，室溫應(yīng)力是混凝土對(duì)溫度和變形及約束程度的反映，應(yīng)力儲(chǔ)備是開裂應(yīng)力與室溫應(yīng)力之差占開裂應(yīng)力的百分比。開裂溫降越大，混凝土的開裂敏感性越低；開裂溫度越低，開裂應(yīng)力越大，應(yīng)力儲(chǔ)備越高，混凝土的早期開裂敏感性越低。

TSTM通過(guò)測(cè)試約束條件下混凝土條形試件的軸向變形和試件的應(yīng)力，試驗(yàn)設(shè)備可采集混凝土試件的早期熱學(xué)與力學(xué)參數(shù)，如澆筑溫度、溫升時(shí)間、出現(xiàn)應(yīng)力時(shí)間、第一零應(yīng)力溫度、第一零應(yīng)力時(shí)間、最大壓應(yīng)力、溫升出現(xiàn)時(shí)間、水化溫升、第二零應(yīng)力溫度和第二零應(yīng)力時(shí)間。

TSTM采用計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)，可選擇絕熱溫升模式或溫度匹配模式的溫度環(huán)境。試驗(yàn)設(shè)備配有約束試件和自由試件，兩種試件處于相同溫度歷程，自由試件不受約束，混凝土可自由變形；約束試件有兩個(gè)楔形夾頭，一個(gè)固定在基架上，另外一個(gè)為活動(dòng)夾頭，活動(dòng)夾頭與荷載傳感器連接在步進(jìn)電機(jī)的減速箱上，試件累計(jì)變形達(dá)到設(shè)定閥值 (如1µm) 時(shí)，步進(jìn)電機(jī)對(duì)試件進(jìn)行拉/壓動(dòng)作，使其始終保持試件長(zhǎng)度不變，實(shí)現(xiàn)近似 100% 的約束條件。

試件兩側(cè)模板為溫控模板，通過(guò)循環(huán)介質(zhì)對(duì)試件進(jìn)行加熱或冷卻，使試件處于不同的溫度狀態(tài)。試件兩側(cè)平行設(shè)置兩個(gè)位移傳感器。控制系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器、荷載傳感器和位移傳感器自動(dòng)記錄試件的溫度、應(yīng)力和變形。試件有效尺寸 2000*150*150；溫度精度：0.1℃；應(yīng)力精度1N；位移精度1μ。

新拌混凝土溫度:混凝土拌合完成，從攪拌機(jī)倒出時(shí)的溫度，有時(shí)也指混凝土入模澆筑時(shí)的溫度。

第一零應(yīng)力溫度 T_z,1: 隨著水泥水化進(jìn)程，混凝土強(qiáng)度逐漸發(fā)展，在約束條件下，混凝土彈性模量增大，產(chǎn)生壓應(yīng)力。T_z,1描述了混凝土從塑性向彈性的轉(zhuǎn)變。

第一零應(yīng)力溫度時(shí)間:到達(dá)第一零應(yīng)力溫度的時(shí)間。

最大壓應(yīng)力: 在混凝土溫度升高的過(guò)程中，混凝土在約束條件下產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力值。由于早期應(yīng)力松弛很大，一般在溫峰到來(lái)之前到達(dá)。

最大壓應(yīng)力時(shí)間:到達(dá)壓應(yīng)力最大值的時(shí)間。

最高溫度T_max: 混凝土在水化過(guò)程中達(dá)到的最高溫度，即溫峰。

最高溫度時(shí)間:到達(dá)最高溫度的時(shí)間。

第二零應(yīng)力溫度 T_z,2: 在降溫階段，壓應(yīng)力降低到零，拉應(yīng)力開始增長(zhǎng)時(shí)混凝土的溫度由于混凝土在早齡期相對(duì)較高的應(yīng)力松弛和在降溫階段較高的彈性模量，T_z,2一般比T_z,1高很多。僅比T_max略低。

第二零應(yīng)力溫度時(shí)間:到達(dá)第二零應(yīng)力溫度的時(shí)間。

抗拉強(qiáng)度: 混凝土在開裂時(shí)的軸心抗拉強(qiáng)度。也可在溫度-應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，從試件上切割立方體試塊進(jìn)行劈裂抗拉試驗(yàn)，以劈裂抗拉強(qiáng)度評(píng)價(jià)混凝土的抗拉性能。

室溫應(yīng)力:混凝土降溫至室溫 (通常指 20℃ 的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度) 時(shí)，試件受到的約束拉應(yīng)力。

開裂應(yīng)力: 混凝土在開裂時(shí)刻受到的拉應(yīng)力。

應(yīng)力儲(chǔ)備:混凝土開裂應(yīng)力和室溫應(yīng)力的差值與開裂應(yīng)力的比值，反映混凝土降溫至環(huán)境溫度時(shí)，儲(chǔ)備的應(yīng)力大小。

開裂溫度 Tc: 約束試件開裂時(shí)的溫度。通常，開裂溫度是評(píng)價(jià)混凝土的開裂趨勢(shì)的綜合指標(biāo)。

開裂時(shí)間:混凝土試件開裂的時(shí)間。

開裂溫降:最高溫度與開裂溫度的差值(T_max- Tc也有采用第二零應(yīng)力溫度與開裂溫度的差值(T_z,2 -Tc)來(lái)定義開裂溫降。開裂溫降與開裂溫度一樣，常被用來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的抗裂性能。