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龙图腾网恭喜重庆大学申请的专利一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118960849B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411063258.6，技术领域涉及：G01D21/02；该发明授权一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法是由杨凯;邓加鑫;杨奉源;张雨点;张哲设计研发完成，并于2024-08-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法，目前缺少能够对水泥基材料多项早期性能进行同时获取的规范且准确的测试工具及相关评价方法。本发明中容纳管竖直设置在底座上，容纳管的内腔为配合测试浆体的填充腔，金属圆片设置在填充腔内，金属圆片贴紧在测试浆体的上表面上，竖向支撑件竖直设置在底座上，竖向支撑件的上端设置有顶块，顶块处于金属圆片的正上方，顶块的底面上设置有朝向金属圆片的位移传感器，竖向支撑件上设置有升降调试件，升降调试件与位移传感器相连接，位移传感器在升降调试件的带动下沿竖向支撑件的高度方向做出朝向金属圆片或远离金属圆片的往复运动。

本发明授权一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法在权利要求书中公布了：1.一种水泥基材料多参数一体化测试平台实现的测试方法，其特征在于：水泥基材料多参数一体化测试平台，包括方形模盒1、数据采集仪2和至少一个调试柱3，方形模盒1和至少一个调试柱3分别与数据采集仪2相连接，至少一个调试柱3和方形模盒1内均填充有测试浆体20；调试柱3包括容纳管3-1、竖向支撑件3-2、底座3-3、顶块3-4、金属圆片3-5、位移传感器3-7和升降调试件3-8，容纳管3-1竖直设置在底座3-3上，容纳管3-1的内腔为配合测试浆体20的填充腔3-6，金属圆片3-5设置在填充腔3-6内，金属圆片3-5贴紧在测试浆体20的上表面上，竖向支撑件3-2竖直设置在底座3-3上，竖向支撑件3-2的上端设置有顶块3-4，顶块3-4处于金属圆片3-5的正上方，顶块3-4的底面上设置有朝向金属圆片3-5的位移传感器3-7，竖向支撑件3-2上设置有升降调试件3-8，升降调试件3-8与位移传感器3-7相连接，位移传感器3-7在升降调试件3-8的带动下沿竖向支撑件3-2的高度方向做出朝向金属圆片3-5或远离金属圆片3-5的往复运动；方形模盒1的顶端为敞口端，方形模盒1内填充的测试浆体20为水泥基材料层，方形模盒1的侧壁加工有穿过孔13，方形模盒1内设置有隔离管体5，隔离管体5设置在测试浆体20内，测试浆体20内埋设有电极6，隔离管体5的一端穿过穿过孔13与数据采集仪2相连接；所述数据采集仪2设置在方形模盒1的外壁上，数据采集仪2的顶面上设置有数据显示屏9，数据采集仪2内设置有SD卡11；隔离管体5内设置有温湿度传感器7；隔离管体5的另一端设置有透气膜片8，隔离管体5为PVC软管；调试柱3内设置有塑料膜10，塑料膜10设置在调试柱3和测试浆体20之间，塑料膜10的底面贴紧在测试浆体20的上表面上，金属圆片3-5的底面与塑料膜10的顶面相贴紧；水泥基材料多参数一体化测试方法包括以下步骤：模具准备阶段：预先将电极6和温湿度传感器7放置在方形模盒1的内部；浇筑阶段：将拌和好的水泥基材料分两层分别浇筑于方形模盒1内，将方形模盒1置于振动台上后，将第一水泥基材料层入模至方形模盒1中，利用捣棒上、下插捣及振动台振动来振实水泥基材料至均匀密实状态后，浇筑余下浆体形成第二水泥基材料层，同理在容纳管3-1内浇筑双层水泥基材料层后，将塑料膜10和金属圆片3-5依次置于测试浆体20的上表面上；数据采集阶段：将方形模盒1内导出的各个传感器接口接入数据采集仪2，再连接设备电源，确保位移传感器3-7与处于调试柱3内金属圆片3-5之间的竖直距离持续处于小于150μm状态下的数据采集过程；数据获取和保存：通过数据采集仪2采集的测试时间数据、电阻数据、测试浆体20相对湿度数据以及测试浆体20的自收缩数据存储在数据采集仪2中的SD卡11中，达到预定采集时段规定后，集中将采集数据从SD卡11中导出后进行后续分析计算过程；集中将采集数据从SD卡11中导出后进行后续分析计算过程为：根据水泥基材料早期收缩变形理论，通过公式一得出总变形ε是由弹性变形εe与徐变εcreep组成关系，其中εe可通过公式二得出，结合饱水程度S、毛细管压力σcap、基体的体积模量K定量描述，而εcreep则可由公式三利用弹性变形的增量Δelas、自收缩零点τk、水化程度之比液固比ω与松弛因子n得出：公式一：ε＝εe+εcreep；公式二：公式三： 在公式二中，Ks为固相体积模量，单位为GPa，由于水泥基材料的主要成分为硅酸盐相，取固体硅酸盐的体积模量为44GPa，根据公式四得出函数K，也就是基体的体积模量K，基体的体积模量K是材料弹性模量E与泊松比v函数，其中材料弹性模量E单位为GPa，对水泥基材料的泊松比通常取0.2；公式三中n通常取常值：0.30；公式四：根据实时监测水泥基材料电阻R、内部相对湿度RH、温度Temp数据估算公式二中S、σcap、K与公式三中τk、ω，再利用公式二确定不同时间间隔的弹性变形的增量Δelas，结合水泥材料早期变形监测值和公式一，建立反演分析水泥基材料弹性变形εe与自收缩中徐变εcreep发展规律的算法，具体包括一下几个部分：第一部分：根据公式一、公式二和公式三，确定初始化水泥材料早期收缩模型参数中需要确定的参数：S、σcap、K与公式三中τk、ω；第二部分：读取实时监测水泥基材料电阻R数据与温度Temp数据，利用公式五对电阻数据进行温度归一化至20℃；公式五：R20℃＝Rtemp[1+αTemp-20]；在公式五中，R20℃为20℃时材料的电阻，单位：ohm；Rtemp为Temp℃时材料的电阻，单位：ohm；α为温度回归系数；第三部分：读取实时监测水泥基材料相对湿度RH数据与温度Temp数据，根据以下步骤将监测水泥基材料内部RH数据归一化至20℃，以去除温度对相对湿度测试结果影响，具体包括三个步骤：步骤一：根据实测温度和公式六计算实测温度下水蒸气的饱和蒸气压：公式六：公式六中，PvsT为实测温度下水蒸气饱和蒸气压，单位Pa；e为自然常数，2.718；T为实测开尔文温度，T＝t+273.15，K，t为摄氏度，℃；A，B，C，D，E，F为常数，A为-5800.2206，B为1.3914993，C为-0.048640239，D为0.41764768×10-4，E为-0.14452093×10-7，F为6.5459673；步骤二：根据实测相对湿度数据，根据公式七计算水泥基材料微环境下的水蒸气压力：公式七：pvT＝pvsT×RHT；公式七中，pvT为实测微环境下水蒸气蒸气压，单位Pa；RHT为实测微环境下相对湿度，单位％；步骤三：将水泥基材料微环境相对湿度转换为20℃下的相对湿度：公式八：公式八中，pv20℃为20℃下水蒸气饱和蒸气压，2.3388×103Pa；RH20℃为微环境在20℃条件下的相对湿度，单位为％；第四部分：利用公式九建立RH20℃与S之间关系：公式九：S＝ηlogRH20℃+a；公式九中，η、a为回归常数；第五部分：利用公式十、公式十一与公式十二，通过内部相对湿度RH20℃估算σcap；公式十：公式十一：公式十二：公式十至公式十二中，Vw为孔溶液的摩尔体积，m3mol，忽略离子对溶液摩尔体积的影响，取水的摩尔体积为18.02×10-6m3mol；R为理想气体常数，取8.314Jmol·K；T为实验温度，K，20℃时取值293.15K；RH为毛细孔中形成的弯月面时对应的相对湿度，％；cosθ为实验测得的基体表面接触角，取120°；第六部分：根据公式十三，由R20℃相对变化估算E，并通过公式四确定K，计算过程为：公式十三：公式十三中，R20℃,0为起始时电阻值；R20℃,t为估算时电阻值；G、κ为回归常数；第七部分：根据公式二，总变形中弹性变形εe部分通过公式十四表达：公式十四： 第八部分：利用RH与R变化曲线突变点，估算τk；第九部分：根据公式十五，利用R相对变化估算水化程度之比计算过程为：公式十五：公式十五中，m、n为回归常数；第十部分：根据公式十六，利用R相对变化估算液固比ω，计算过程为：公式十六：公式十六中，C、u为回归常数；第十一部分：根据公式三，总变形中弹性变形εcreep部分由公式十七表达：公式十七： 第十二部分：根据公式十四、公式十七，结合公式一种水泥基材料早期变形实测数据与收缩变形模型，再根据公式十四，计算10min、30min、60min、120min间隔弹性变形的增量Δelas，分别利用多元非线性回归方法估算η、a、G、κ、m、n、C、u；第十三部分：检验所得不同时间间隔回归模型的残差分布特征中的残差极值、残差在预测区间分布特点，系统分析时间间隔对回归分析的可靠性与准确性影响，判定最优时间间隔；第十四部分：依据公式十四与公式十七，建立水泥基材料弹性变形εe与自收缩中徐变εcreep随时间的变化过程从而预判水泥基材料早期收缩开裂风险，为进一步分析水泥基材料早期性能演变规律提供分析数据支持。

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