1997 年，國際材料與結(jié)構(gòu)研究實驗聯(lián)合會（RILEM） 將溫度-應(yīng)力試驗機(jī)試驗方法作為推薦試驗方法，用于評價混凝土早期開裂敏感性能。溫度-應(yīng)力試驗機(jī) (Temperature Stress Testing Machine，簡稱TSTM) 是目前定量評價混凝土早期開裂敏感性較為準(zhǔn)確的設(shè)備。

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TSTM用于測試從澆筑時刻起混凝土的溫度、應(yīng)力與應(yīng)變過程，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)，定量評價混凝土早齡期的開裂敏感性。

評價混凝土的開裂指標(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)力是混凝土對溫度和變形及約束程度的反映，應(yīng)力儲備是開裂應(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)力儲備越高，混凝土的早期開裂敏感性越低。

TSTM通過測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、溫升時間、出現(xiàn)應(yīng)力時間、第一零應(yīng)力溫度、第一零應(yīng)力時間、最大壓應(yīng)力、溫升出現(xiàn)時間、水化溫升、第二零應(yīng)力溫度和第二零應(yīng)力時間。

TSTM采用計算機(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；約束試件有兩個楔形夾頭，一個固定在基架上，另外一個為活動夾頭，活動夾頭與荷載傳感器連接在步進(jìn)電機(jī)的減速箱上，試件累計變形達(dá)到設(shè)定閥值 (如1µm) 時，步進(jìn)電機(jī)對試件進(jìn)行拉/壓動作，使其始終保持試件長度不變，實現(xiàn)近似 100% 的約束條件。

試件兩側(cè)模板為溫控模板，通過循環(huán)介質(zhì)對試件進(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)置兩個位移傳感器。控制系統(tǒng)通過溫度傳感器、荷載傳感器和位移傳感器自動記錄試件的溫度、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)倒出時的溫度，有時也指混凝土入模澆筑時的溫度。

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)力溫度時間:到達(dá)第一零應(yīng)力溫度的時間。

最大壓應(yīng)力: 在混凝土溫度升高的過程中，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，一般在溫峰到來之前到達(dá)。

最大壓應(yīng)力時間:到達(dá)壓應(yīng)力最大值的時間。

最高溫度T_max: 混凝土在水化過程中達(dá)到的最高溫度，即溫峰。

最高溫度時間:到達(dá)最高溫度的時間。

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)力開始增長時混凝土的溫度由于混凝土在早齡期相對較高的應(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)力溫度時間:到達(dá)第二零應(yīng)力溫度的時間。

抗拉強度: 混凝土在開裂時的軸心抗拉強度。也可在溫度-應(yīng)力試驗結(jié)束時，從試件上切割立方體試塊進(jìn)行劈裂抗拉試驗，以劈裂抗拉強度評價混凝土的抗拉性能。

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

開裂應(yīng)力: 混凝土在開裂時刻受到的拉應(yīng)力。

應(yīng)力儲備: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，儲備的應(yīng)力大小。

開裂溫度 Tc: 約束試件開裂時的溫度。通常，開裂溫度是評價混凝土的開裂趨勢的綜合指標(biāo)。

開裂時間:混凝土試件開裂的時間。

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)來定義開裂溫降。開裂溫降與開裂溫度一樣，常被用來評價混凝土的抗裂性能。