CN102778556A - 一种混凝土工作性能的测试方法及实施该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混凝土工作性能的测试方法及实施该方法的装置，测试装置包括混凝土坍落度测试仪、水泥胶砂流动度测试跳桌，圆形扩展台面。当对放置在大台面上的混凝土坍落度类似测试中，提起坍落度筒后，跳桌按一定频率和一定振动幅度下的规定次数的振动，从而增加混凝土的坍落度和流动，使混凝土形成更大面积的圆台形，通过测量振动后的坍落度H、混凝土流动扩展直径D、振动后的中心厚度h1和边缘厚度h2，并换算混凝土坍落后锥台倾角θ共5个指标，再结合观察混凝土的泌水性和离析程度，综合判断混凝土的工作性。与现有技术相比，本发明可方便快捷地测试和区分新拌混凝土工作性能，适用的混凝土范围广。

Description

一种混凝土工作性能的测试方法及实施该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种可用于土木工程领域中的新拌混凝土工作性能测试，尤其是涉及一种适用于有关混凝土配制、混凝土供应和混凝土施工单位，以及高校混凝土试验教学等混凝土工作性能的测试装置。
背景技术
随着土木工程中混凝土性能向高强度发展，添加了新型的外加剂的新拌混凝土的流动性随之变得较普通混凝土有较大差异，几十年前制定的测试普通混凝土工作性能的相关仪器已不能适应高性能混凝土的测试需要。表现在两个方面，一是高性能混凝土通常表现出较强的干稠度，而另一方面，这类混凝土在振动作用下又能表现出较好的流动性，从而确保其能通过振动实现混凝土密实，这又使其工作性得以体现。
混凝土拌合物工作性是一项极其复杂的综合指标，到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土工作性的测定方法，通常通过测定流动性，再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种，对普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和维勃稠度法。坍落度测试只能适用于坍落度大于10cm的普通混凝土，而维勃稠度只能反映混凝土的干硬性。针对高粘稠度混凝土，上述测试方法与仪器通常无法有效区分其差异性，甚至根本不适用，加上需要通过观察与经验综合评定其和易性，主观性引起的误差较大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试的混凝土工作性能范围广，测试方便快捷，结果显示的区间大，可同时反映自身流动性与易施工性的混凝土工作性能的测试方法及实施该方法的装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种混凝土工作性能的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)根据公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物的拌合与现场取样方法(T0521-2005)制备测试用混凝土；
(2)将圆形扩展台面2与混凝土坍落度测试仪1的坍落度筒一并清洗干净并保持润湿状态；
(3)将坍落度筒摆放在圆形扩展台面2中心位置，并按照公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物稠度试验方法(T0522-2005)规定的方法和时间完成测试用混凝土向坍落度筒中装入，并按规定程序提起坍落度筒；
(4)立即开启水泥胶砂流动度测试跳桌3，每秒钟一次，完成规定次数的跳动；
(5)利用直径为5mm的钢丝垂直插入坍落度筒中测试用混凝土中心位置至圆形扩展台面2，提起后用量尺量测钢丝表面水泥浆残留痕高度h1，量测精度精确至1mm，相应的跳桌坍落度即为H＝300-h1；
(6)用同样方法测量扩展后混凝土边缘相隔90度角的四个点的厚度求平均值得h2。
(7)用钢卷尺或钢尺量测混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，求其平均D，精确至1mm；当最大和最小直径相差大于50mm时，试验无效；
(8)换算混凝土坍落后锥台倾角θ为
Figure BDA0000060066740000021
(9)观察坍落后的混凝土表面骨料离析与外圈水份泌出情况作判断工作性的参考依据；
(10)根据H、D、h1、h2、θ及坍落后的离析与泌水情况判断混凝土工作性。
一种实施所述混凝土工作性能的测试方法的装置，该装置包括混凝土坍落度测试仪、水泥胶砂流动度测试跳桌，其特征在于，还包括圆形扩展台面，所述的混凝土坍落度测试仪设置在圆形扩展台面上表面，所述的水泥胶砂流动度测试跳桌设置在圆形扩展台面下表面。
所述的圆形扩展台面的上表面设有多个同心圆环刻痕，其中最小圆环刻痕的直径为200mm，直径每增加100mm增加一个同心圆环刻痕，所述的圆形扩展台面从中心向外共设有8条辐射线，相邻辐射线的夹角为45度。
所述的圆形扩展台面为铸钢台面，其直径为500～1200mm，厚度为2～5mm。
所述的圆形扩展台面与水泥胶砂流动度测试跳桌的台面可拆卸式连接。
所述的圆形扩展台面与水泥胶砂流动度测试跳桌的台面通过螺杆连接，或通过卡扣连接。
本发明结合了混凝土坍落度测试方法和水泥胶砂的跳桌流动度测试方法，发明的跳桌坍落度测试仪，可实现利用坍落度仪测试普通混凝土工作性基础上，借助跳桌振动，增加其坍落度，从而将坍落度测试范围增加到高粘稠度混凝土。在跳桌振动过程中，对混凝土增加了一定的扰动，从而借助混凝土的触变性能实现混凝土坍落面的增加，借助坍落面的大小和混凝土流动坡面，实现混凝土工作性的多个指标的综合判断。其原理在一定程度上借助了混凝土的触变性和流体力学基础。
与现在技术相比，本发明具有测试的混凝土工作性能范围广，测试方便快捷，结果显示的区间大，可同时反映自身流动性与易施工性，在一定程度上大大减少主观判断引起的误差。而且测试仪器中借用了两套建筑材料试验中常规设备，也有利于节省推广过程中产品配套成本。适用于有关混凝土配制、混凝土供应和混凝土施工单位，以及高校混凝土试验教学等。
附图说明
图1为本发明混凝土工作性能的测试装置示意图；
图2为本发明圆形扩展台面上表面示意图；
图3为本发明圆形扩展台面下表面示意图；
图4为图1的A部放大图。
其中：1为混凝土坍落度测试仪，2为圆形扩展台面，3为水泥胶砂流动度测试跳桌，4为同心圆环刻痕，5为辐射线，6为螺孔焊件，7为螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1～4所示，一种混凝土工作性能的测试装置，该装置包括混凝土坍落度测试仪1、圆形扩展台面2、水泥胶砂流动度测试跳桌3，所述的混凝土坍落度测试仪1为现有的普通混凝土坍落度测试仪，在坍落度筒提起、开动跳桌振动前的一切操作也与混凝土坍落度测试过程完全相同；
所述的圆形扩展台面2为铸钢台面，其直径可根据需要设置为500～1200mm，厚度设置为2～5mm，本实施例中圆形扩展台面2直径为800mm，厚度为3mm，圆形扩展台面2的上表面设有七个同心圆环刻痕4，其中最小圆环刻痕的直径为200mm，直径每增加100mm增加一个同心圆环刻痕，所述的圆形扩展台面从中心向外共设有八条辐射线，相邻辐射线的夹角为45度；
所述的水泥胶砂流动度测试跳桌3与既有水泥胶砂流动度测试跳桌仪操作完全相同。
混凝土坍落度测试仪1设置在圆形扩展台面2上表面，所述的水泥胶砂流动度测试跳桌3设置在圆形扩展台面2下表面，圆形扩展台面2下表面设置有四个螺孔焊件6，并利用螺杆7将圆形扩展台面2与水泥胶砂流动度测试跳桌3台面相扣牢，避免跳桌跳动时，扩展台面松动或脱落。圆形扩展台面与水泥胶砂流动度测试跳桌的台面为可拆卸式连接，可采用上述螺杆连接，也可采用其他可拆卸式连接，如卡扣连接等。
当不开动水泥胶砂流动度测试跳桌3时，可根据常规混凝土坍落度测试方法测试混凝土坍落度；去掉圆形扩展台面2后，下部水泥胶砂流动度测试跳桌3仍可用于水泥胶砂流动度测试；当增加圆形扩展台面2后测可测试更广范围的混凝土，获得更多混凝土指标。
具体测试方法如下：
(1)根据公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物的拌合与现场取样方法(T0521-2005)制备测试用混凝土；
(2)将圆形扩展台面2与混凝土坍落度测试仪1的坍落度筒一并清洗干净并保持润湿状态；
(3)将坍落度筒摆放在圆形扩展台面2中心位置，并按照公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物稠度试验方法(坍落度仪法)(T0522-2005)规定的方法和时间完成测试用混凝土向坍落度筒中装入，并按规定程序提起坍落度筒；
(4)立即开启水泥胶砂流动度测试跳桌3，每秒钟一次，完成规定次数的跳动。
(5)利用直径为5mm的钢丝垂直插入坍落度筒中测试用混凝土中心位置至圆形扩展台面2，提起后用量尺量测钢丝表面水泥浆残留痕高度h1，量测精度精确至1mm，相应的跳桌坍落度即为H＝300-h1。
(6)用同样方法测量扩展后混凝土边缘相隔90度角的四个点的厚度求平均值得h2。
(7)用钢卷尺或钢尺量测混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，求其平均D，精确至1mm；当最大和最小直径相差大于50mm时，试验无效；
(8)换算混凝土坍落后锥台倾角θ为
(9)观察坍落后的混凝土表面骨料离析与外圈水份泌出情况作判断工作性的参考依据；
(10)根据H、D、h1、h2、θ及坍落后的离析与泌水情况判断混凝土工作性。

Claims (6)

1.一种混凝土工作性能的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)根据公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物的拌合与现场取样方法(T0521-2005)制备测试用混凝土；
(2)将圆形扩展台面(2)与混凝土坍落度测试仪(1)的坍落度筒一并清洗干净并保持润湿状态；
(3)将坍落度筒摆放在圆形扩展台面(2)中心位置，并按照公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)中水泥混凝土拌合物稠度试验方法(T0522-2005)规定的方法和时间完成测试用混凝土向坍落度筒中装入，并按规定程序提起坍落度筒；
(4)立即开启水泥胶砂流动度测试跳桌(3)，每秒钟一次，完成规定次数的跳动；
(5)利用直径为5mm的钢丝垂直插入坍落度筒中测试用混凝土中心位置至圆形扩展台面(2)，提起后用量尺量测钢丝表面水泥浆残留痕高度h1，量测精度精确至1mm，相应的跳桌坍落度即为H＝300-h1；
(6)用同样方法测量扩展后混凝土边缘相隔90度角的四个点的厚度求平均值得h2；
(7)用钢卷尺或钢尺量测混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，求其平均D，精确至1mm；当最大和最小直径相差大于50mm时，试验无效；
(8)换算混凝土坍落后锥台倾角θ为
Figure FDA0000060066730000011
(9)观察坍落后的混凝土表面骨料离析与外圈水份泌出情况作判断工作性的参考依据；
(10)根据H、D、h1、h2、θ及坍落后的离析与泌水情况判断混凝土工作性。
2.一种实施权利要求1所述混凝土工作性能的测试方法的装置，该装置包括混凝土坍落度测试仪、水泥胶砂流动度测试跳桌，其特征在于，还包括圆形扩展台面，所述的混凝土坍落度测试仪设置在圆形扩展台面上表面，所述的水泥胶砂流动度测试跳桌设置在圆形扩展台面下表面。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土工作性能的测试装置，其特征在于，所述的圆形扩展台面的上表面设有多个同心圆环刻痕，其中最小圆环刻痕的直径为200mm，直径每增加100mm增加一个同心圆环刻痕，所述的圆形扩展台面从中心向外共设有8条辐射线，相邻辐射线的夹角为45度。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土工作性能的测试装置，其特征在于，所述的圆形扩展台面为铸钢台面，其直径为500～1200mm，厚度为2～5mm。
5.根据权利要求2所述的一种混凝土工作性能的测试装置，其特征在于，所述的圆形扩展台面与水泥胶砂流动度测试跳桌的台面可拆卸式连接。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土工作性能的测试装置，其特征在于，所述的圆形扩展台面与水泥胶砂流动度测试跳桌的台面通过螺杆连接，或通过卡扣连接。
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