CN103154728B - 用于就地描述无机粘合剂系统的质量参数和/或特性的装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于就地描述无机粘合剂系统、特别是可硬化的混合剂的质量参数和/或特性的装置。根据本发明，粘合剂系统应位于容纳件（18）中，带有探针（15.1、15.2）的至少一个壁（1、2）与该容纳件（18）关联。在粘合剂系统和探针（15.1、15.2）之间设置用于接触材料的腔（10.1、10.2）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于就地（in situ）描述无机的粘合剂系统、特别是可硬化混合剂的质量参数和/或特性的装置，对应于权利要求1的上位概念。
背景技术
现有技术中已知多种用于检测无机粘合剂系统的质量参数和/或特性的不同检测方法。在此，特别区分为非破坏性和破坏性检测方法。例如，对于混凝土已知非破坏性检测方法，其中，发送超声波穿透混凝土，以确定混凝土的强度。该方法的优点在于，声波在混凝土中的运行时间根据混凝土的硬度而变化。
但是，该方法在测量中的难点在于，混凝土在硬化时收缩或缩小。这意味着，由此在声波探针和混凝土之间产生空气隙，并且在收缩时该空气隙也扩大，由此该方法误差很大。
通过Reinhardt H W等人的“Ultrasonic Monitoring of Setting and Hardening ofCement Motar-A new Device（超声波监测水泥砂浆设置和硬化-一种新设备）”,Materials and Structures,London,GB,Band33,Nr.233（材料和结构，伦敦，英国，Band33233号），2000年11月1日（2000-11-01,581至583页，XP009060838，ISSN：1359至5997），已知一种装置，其中，砂浆被填充在U形泡沫材料容器中且被压实。当砂浆凝固且固化时体积减小，则可导致砂浆失去与容器壁的接触。为了补偿该情况，在砂浆上保持水层。然后，所述水流入砂浆与容器壁之间的可能的空隙中且确保接触。
通过H.LEE的“Ultrasonic in-stu monitoring of setting process ofhigh-performance concrete”,Cement and Concrete Research,Band43,Nr.4（水泥与混凝土研究，Band43,4号），2004年4月1日（2004/04-01/，631至640页XP55006415，ISSN：0008-8846，DOI：10.1016/j.cemcrones.2003.10.012）,已知一种用于检测混凝土的装置，其中还提到，在变送器的表面上提供足够量的耦接件。
发明内容
本发明的目的为，实现上述类型的装置和方法，利用该装置和方法可非破坏性地实现对无机粘合剂系统的就地描述，其可靠地确定质量参数和特性。
通过权利要求1的特征实现该目的。
利用该装置实现，就地描述可硬化的混合剂（无机粘合剂系统）的质量参数和特性。
利用根据本发明的装置和根据本发明的方法，可检查所有可能的粘合剂系统。在这种情况中，特别是指混凝土、水泥、石膏、粘胶剂等。
作为探针主要考虑声波探针并且在此考虑超声波探针，其中，不仅可获取超声波运行时间的变化，而且也可获取声波能量和波衰减或在频谱中的变化。但是，本发明不应被限制在声波探针，其应包括可发送测量介质穿过粘合剂系统的所有探针。例如，该测量介质也可为电信号，其频谱根据粘合剂系统的密度变化。本发明不应在此受限。作为接触材料，首先考虑这样的材料，即，其可在更长的时间段上与粘合剂系统的缩减、收缩或膨胀相匹配。在此，例如推荐凝胶。重要的是，该凝胶补偿在粘合剂系统和探针之间的可能的空气隙。也就是说，在粘合剂收缩时，凝胶必须补充流入，在粘合剂膨胀时凝胶可以被挤出。
在一个优选的实施例中，隔膜应使粘合剂系统与接触材料相分离。然而这不是一定的，接触材料也可直接贴靠粘合剂系统。然而如果选择隔膜，则其必须为弹性的，以便其可跟随粘合剂系统的收缩或膨胀。出于这一原因，塑料隔膜是优选的，其具有小于2mm、优选小于1mm的厚度。
优选地，该隔膜应设计成可更换。为此，设置例如被引入壁中的板。该板具有开口，该开口又被隔膜覆盖。如果取出该板，可更换或者也可清洗隔膜。
也可设想，在壁处形成用于该腔自身的容纳容器。在一个优选的实施例中，该腔应布置在壁自身中。在此也可行的是，为该腔配备漏斗形井状部（Trichterschacht），其保证接触材料的补充流入或为被挤压的接触材料提供空间。
优选地，腔和漏斗形井状部应可被滑块封闭，从而干扰的污物不可进入系统中。
在一个优选的实施例中，容纳粘合剂系统的容纳件设计成U形，并且位于两个尽可能相同地设计的且分别设有探针的壁之间。在这种情况中重要的是，容纳件由弹性材料、例如泡沫材料制成，其中，该材料当然为坚实的，从而其可容纳粘合剂系统。另一方面其也应为弹性的，从而其可在两个壁之间张紧。
在一个壁中应分别布置一个探针。优选地，在此该探针为所谓的发送-接收探针，其中，每个探针既可发送也可接收。也可设想，探针以不同的频率工作。由此，可利用两个不同的频率彼此无关地进行可用于相互检查的测量。探针的测量结果被输送到评估单元处，之后该评估单元评估相应的期望的参数。例如，如果测得声波的运行时间，则在评估单元中进行对该运行时间的换算。同样在评估单元中建立对例如该粘合剂系统的强度的参考。
优选地，两个相对的壁彼此应具有固定的距离。为此，壁例如通过螺栓相互连接，其中，将限位套管在两个壁之间的区域中套到螺栓上。由此，在两个壁之间保持预定的距离，当粘合剂系统收缩或膨胀时也保持该距离。这具有的优点为，不改变两个壁的距离，该改变可影响测量结果。接触材料用于补偿在探针和粘合剂系统之间的距离。
探针如何固定在壁中不是重要的。该探针例如可机械地通过螺栓固定，但是其也可被粘接到在壁中的相应的开口中。通过粘接同时也可实现密封。
此外，本发明也包括，在接触材料和探针之间设置另一隔膜。那么，该隔膜也承担相应的密封，从而探针不利用端面与接触材料接触。
本发明同样要求对用于就地描述无机粘合剂系统、特别是可硬化的混合剂的质量参数和/或特性的方法进行保护，其中，该粘合剂系统位于容纳件中，带有探针的壁被分配给该容纳件，其中，将该粘合剂系统放入容纳件中并且借助于探针确定测量参数、特别是穿透混合剂的声波运行时间，其中，在粘合剂系统和至少一个探针之间设置接触材料，其跟随粘合剂系统的收缩或膨胀。
主要应根据对声波穿过混凝土的运行时间的确定而描述该方法，但是其不限制于此。已知的是，混凝土至少部分地硬化并且在此收缩。在此，接触材料总是补充流入通过收缩而释放的空间中。由此防止了在探针和粘合剂系统之间的空气隙。在硬化的时间进程中，可以相应的时间间隔进行声波穿透混凝土的运行时间测量。
在开始第一次测量之前且尤其地在将待检查的粘合剂系统填入容纳件中之前，应进行装置的标定。为此，使带有其两个探针的两个壁彼此重叠并且利用接触材料填充相应的腔。将由此得到的值作为基础值。紧接着，通过上述螺栓和限位套管使两个壁相互连接，从而其彼此具有一定的距离。在将粘合剂系统填入容纳件中之后，现在可进行已标定的测量。
根据本发明的装置应既可用在质量保证的范围中也可用在材料特性描述的范围中。利用该装置，不仅可获得抗压强度，而且也描述了水合作用曲线、反应动力学、组构（微组构或纳米组构）、机械特征（抗弯或抗拉强度）、水合产物的构成和疏松度。主要获取声波运行时间变化、声波能量变化、频谱的变化以及声波衰减的变化。
附图说明
下面根据附图简要描述本发明。其中：
图1显示了用于就地描述无机粘合剂系统的质量参数和/或特性的根据本发明的装置的俯视图，
图2显示了根据图1的装置的壁的侧视图。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的用于就地描述无机的粘合剂系统的质量参数和/或特性的装置P具有两个壁1和2，其被布置成相距距离a。该距离a由限位套管3确定，该限位套管3分别被推到螺栓4上。四个这种类型的螺栓4分别穿过壁1和2，其中，在螺栓4从壁1和2中伸出的（未示出的）端部处拧上滚花螺母5.1和5.2。
每个壁1和2分别具有在图2中以虚线示出的且可看出的阶梯形凹入部6。该阶梯形凹入部6的从上方观察的第一部分构造成用于滑块8.1或8.2的平的引导部7.1或7.2。利用该滑块8.1或8.2可总体地封闭阶梯形凹入部6。
在平的引导部7.1或7.2上连接有漏斗形井状部9.1或9.2，其转入椭圆形的腔10.1或10.2。该椭圆形的腔10.1或10.2也以该椭圆形的形状向外打通壁1和2，且甚至打通板11.1和11.2，所述板被置入壁1和2中。然而，腔10.1和10.2被隔膜12覆盖，该隔膜12固定在板11.1和11.2和壁1和2之间。根据需要，也可更换该隔膜12，为此松开配合在螺栓14上的四个滚花螺母13.1-13.4，螺栓14又穿过壁1和2。
通过相应的连接部16.1或16.2与评估单元17处于连接中的声波探针15.1或15.2联接到腔10.1或10.2处。
在两个壁1和2之间插入U形的容纳件18，其优选地由泡沫材料组成。该容纳件18用于容纳待检测的粘合剂系统，因此其在强度方面必须适合容纳和保持该粘合剂系统。另一方面，其必须足够弹性，以便可密封地固定在两个壁1和2之间。出于这一原因，容纳件18的宽度也必须与限位套管3的长度相协调，从而实现容纳件18合适地固定在两个壁1和2之间。
本发明的工作原理如下：
首先重叠地布置两个壁1和2，以用于标定声波探针15.1和15.2并且将相应的信号输送到评估单元17。利用凝胶填充两个腔10.1和10.2并且通过滑块8.1和8.2封闭相应的阶梯形凹入部6.1和6.2。
在标定之后，通过相应的螺栓4使两个壁1和2相连接，并且通过限位套管3产生距离a。在此，已经将容纳件18插入或固定在两个壁1和2之间。
现在，可将待检测的粘合剂系统填入容纳件18中。该粘合剂系统硬化，其中，在预定的时间段之后借助于声波探针15.1和15.2进行测量，从而例如检测在该粘合剂系统在容纳件18中达到的抗压强度。在本发明的范围中，在此重要的是，通过凝胶的补充流入补偿粘合剂系统在容纳件18中的收缩，该凝胶使隔膜12.1和12.2压靠收缩的粘合剂系统。在此，漏斗形井状部9.1和9.2用作用于补充流入的凝胶的储备腔。
优选地，隔膜12.1和12.2由塑料组成，其具有小于2mm、优选地小于1mm的厚度。在粘合剂系统收缩时，隔膜处于凝胶的压力下，从而其地保持与粘合剂系统持续地接触。由此，不中断声波探针15.1和15.2的传输，也就是说，在隔膜和待检测的粘合剂系统之间以及在隔膜和凝胶之间都不存在空气。
例如，可在检测混凝土的抗压强度时使用根据本发明的方法。在以上描述的标定声波探针15.1和15.2和通过评估单元17调整之后，将混凝土填入容纳件18中。之后，等待28天，从而通过声波的运行时间测量并且通过在评估单元17中评估该运行时间测量获得混凝土的28天抗压强度。在预定的时间段、例如一年之后，可再次进行测量，以用于获得另一抗压强度。通过在混凝土收缩时凝胶的补充流入以及隔膜12.1和12.2被按压平衡了混凝土的收缩。
附图标记列表
1壁
2壁
3限位套管
4螺栓
5滚花螺母
6阶梯形凹入部
7引导部
8滑块
9漏斗形井状部
10腔
11板
12隔膜
13滚花螺母
14螺栓
15声波探针
16连接部
17评估单元
18容纳件
a距离
P装置
Claims (14)
1.一种用于就地描述无机粘合剂系统的质量参数和/或特性的装置，其中，所述粘合剂系统位于容纳件(18)中，带有探针(15.1、15.2)的壁(1、2)被分配给所述容纳件(18)，且提供接触材料以补偿所述粘合剂系统与所述探针之间的可能的空气隙，其特征在于，在所述粘合剂系统和所述探针(15.1、15.2)之间设置用于配合粘合剂系统的收缩或膨胀的接触材料的腔(10.1、10.2)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，隔膜(12.1、12.2)使所述粘合剂系统与所述接触材料分离。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述隔膜(12.1、12.2)布置在板(11.1、11.2)和所述壁(1、2)之间并且被引入所述壁(1、2)中。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述板(11.1、11.2)可分离地与所述壁(1、2)相连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述腔(10.1、10.2)布置在所述壁(1、2)中。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，漏斗形井状部(9.1、9.2)通入所述腔(10.1、10.2)中。
7.根据前述权利要求6所述的装置，其特征在于，所述腔(10.1、10.2)和所述漏斗形井状部(9.1、9.2)被滑块(8.1、8.2)封闭。
8.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述壁(1、2)中，所述探针(15.1、15.2)与所述腔(10.1、10.2)相关联。
9.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述容纳件(18)设计成U形并且布置在两个尽可能相同地设计的且分别设有一个探针(15.1、15.2)的壁(1、2)之间。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述壁(1、2)相对设置并且彼此具有距离(a)。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述壁(1、2)通过带有被推到其上的限位套管(3)的螺栓(4)相互连接。
12.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述容纳件(18)为柔性的。
13.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述探针为声波探针(15.1、15.2)。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无机粘合剂是可硬化的混合剂。
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