CN104502225B - 振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置 - Google Patents

Abstract

振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，属于建筑材料测定设备技术领域。目的是为了准确测量新拌混凝土的含气量。上、下半圆筒形容器可拆卸密封连接，水位计与上半圆筒形容器上端口连接，搅拌桨设置在下半圆筒形容器内，搅拌桨的中心管下端穿过下半圆筒形容器的中心通孔设置在联轴器内，联轴器与电机输出轴连接；搅拌桨的中心管与下半圆筒形容器的中心通孔下表面之间通过密封组件密封；振动锤的锤头设置在搅拌桨的中心管内的上方，振动锤的锤柄设置在联轴器内并位于搅拌桨的中心管下端；联轴器与振动锤的锤柄沿径向通过插入或拔出销钉一连接或脱离，联轴器与搅拌桨的中心管沿径向通过拔出或插入销钉二脱离或连接。本发明用于振捣条件下新拌混凝土含气量测定。

Description

振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置

技术领域

本发明涉及一种新拌混凝土含气量测定装置，属于建筑材料测试设备技术领域。

背景技术

新拌混凝土含气量是混凝土性能检测的重要指标。特别是寒冷地区混凝土含气量的多少与其抗冻性密切相关。至今，主要有如下方法测量混凝土中的含气量：重量法、体积法、压强法以及AVA（Air Void Analyser）法。重量法是最古老、最简单的方法，就是把含有空气的混凝土密度和计算的不含空气的混凝土密度作比较，这种方法不适合现场使用，因为需要知道混凝土中各组分密度的确切值，且施工现场中混凝土原材料密度值波动较大。体积法是把含有气体的新拌混凝土体积和通过在水中搅拌把气体除去的相同量混凝土体积作比较，例如ASTM C173，但该方法的困难在于需要大量人力使混凝土中的气体逸出。压强法是目前常用的新拌混凝土气体含量测定仪，由一个圆柱体的容器及盖子组成，并要配置加压泵、压力表和阀门。测量时对密封容器内的混凝土施加压力，通过测定密闭空间内压力与气体体积的关系，从而测定新拌混凝土气体含量，采用上述测定方式需要由气体压力下降换算出含气量，有转换过程（标定曲线），使得测定结果有一定误差、不直观。AVA方法是检测混凝土中的气泡在特定粘稠液体中的上升速率及数量确定气泡的孔径分布和含气量，由于利用注射器抽取少量的砂浆，其检测结果的代表性易受到质疑。

振捣是振动捣实的简称，它是保证混凝土浇筑质量的关键工序。混凝土振捣主要采用振捣器进行，依振动频率分低频振捣器、中频振捣器高频振捣器。振捣器产生小振幅，高频率的振动，使混凝土在其振动的作用下，内摩擦力和粘结力大大降低，使干稠的混凝土获得了流动性，在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列，空隙由砂浆所填满，空气被排出，从而使混凝土密实，并填满模板内部空间，且与钢筋紧密结合。从而保证混凝土的最大密实度，提高混凝土质量。

国内外测量新拌混凝土含气量的方法大都是在实验室进行的，操作过程要求普通混凝土经过振动台振捣，通常的振捣仅限于实验室振动台频率，但实际施工中却有各种低、中、高频率的振捣器、振捣棒用于混凝土的振捣。而实验室经历单一振捣参数的混凝土含气量与现场施工中经过不同振捣形式的混凝土含气量是不同的，因为经过强力振捣的新拌混凝土含气量要减少，检测和获知经过各种振捣条件的新拌混凝土含气量才是标志着实际施工中混凝土的真实含气量。但是，目前绝大部分新拌混凝土的含气量的测量是未考虑施工过程中振捣器振捣参数的影响，如授权公告号为CN102590021A、公告日为2012年07月18日、名称为《新拌混凝土气体含量测定仪》的发明专利即是未考虑振捣条件影响完成新拌混凝土气体含量测定的。

发明内容

本发明的目的是为了准确测量新拌混凝土的含气量，提出一种振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置。

本发明中的振捣条件参数可调控，所述的振捣条件参数即为振动锤的振动频率。

本发明为实现上述目的，采取的技术方案如下：

振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，包括圆筒形容器、水位计及搅拌桨，所述的圆筒形容器包括上半圆筒形容器和下半圆筒形容器，所述的上半圆筒形容器下端与下半圆筒形容器上端可拆卸密封连接，上半圆筒形容器上端为锥形体形状，所述的水位计与上半圆筒形容器上端口内圆周面螺纹连接，所述的下半圆筒形容器下端为封闭端，所述的搅拌桨设置在下半圆筒形容器内，所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置还包括密封组件、振动锤、联轴器、销钉一、销钉二及电机；下半圆筒形容器的封闭端上设有中心通孔，搅拌桨的中心管下端穿过下半圆筒形容器的封闭端上的中心通孔设置在联轴器内，所述的联轴器与电机输出轴连接；搅拌桨的中心管与下半圆筒形容器的封闭端中心通孔的下表面之间通过密封组件密封；所述的振动锤的锤头设置在搅拌桨的中心管内的上方，振动锤的锤柄设置在联轴器内并位于搅拌桨的中心管下端；联轴器与振动锤的锤柄沿径向通过插入或拔出销钉一连接或脱离，联轴器与搅拌桨的中心管沿径向通过拔出或插入销钉二脱离或连接。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、本发明的搅拌桨在振动锤高频敲击时（振动锤的振动频率在50~200Hz范围内可调），在混凝土中产生振捣效果，根据实际工程所用的振捣锤选取不同的振动频率，振捣后的混凝土含气量符合实际工程中混凝土的真实含气量，克服了现有的实验室振动台的单一振捣频率或工程中不经振捣测量混凝土含气量测量值的偏差。

2、为保证混凝土的某一含气量值，通过该装置可获得振动频率对混凝土含气量的影响规律，为实际工程中选用振捣器提供依据。

附图说明

图1 是本发明的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置的主视图；

图2是图1中的密封组件的放大图；

图3是图1中搅拌桨的俯视图。

其中，圆筒形容器1、上半圆筒形容器1-1、下半圆筒形容器1-2、法兰盘1-3、水位计2、玻璃管2-1、钢套管2-2、长方形孔2-3、搅拌桨3、中心管3-1、桨叶套3-2、框式桨叶3-3、台肩一3-4、台肩二3-5、密封组件7、密封短管7-1、密封胶环7-2、钢环7-3、密封盖7-4、振动锤9、锤头9-1、锤柄9-2、锤杆9-3、联轴器10、销钉一11、销钉二12、电机13、支架18。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1~图3所示，振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，包括圆筒形容器1、水位计2及搅拌桨3，所述的圆筒形容器1包括上半圆筒形容器1-1和下半圆筒形容器1-2，所述的上半圆筒形容器1-1下端与下半圆筒形容器1-2上端可拆卸密封连接，上半圆筒形容器1-1上端为锥形体形状，所述的水位计2与上半圆筒形容器1-1上端口内圆周面螺纹连接，所述的下半圆筒形容器1-2下端为封闭端，所述的搅拌桨3设置在下半圆筒形容器1-2内，所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置还包括密封组件7、振动锤9、联轴器10、销钉一11、销钉二12及电机13；下半圆筒形容器1-2的封闭端上设有中心通孔，搅拌桨3的中心管3-1下端穿过下半圆筒形容器1-2的封闭端上的中心通孔设置在联轴器10内，所述的联轴器10与电机13输出轴连接；搅拌桨3的中心管3-1与下半圆筒形容器1-2的封闭端中心通孔的下表面之间通过密封组件7密封；所述的振动锤9的锤头9-1设置在搅拌桨3的中心管3-1内的上方，振动锤9的锤柄9-2设置在联轴器10内并位于搅拌桨3的中心管3-1下端；联轴器10与振动锤9的锤柄9-2沿径向通过插入或拔出销钉一11连接或脱离，联轴器10与搅拌桨3的中心管3-1沿径向通过拔出或插入销钉二12脱离或连接。

所述的联轴器10为钢制联轴器，为外部采购件。

设置水位计2的目的是：经慢速搅拌后，混凝土内部的气泡上浮溢出，就会导致水位计的液面下降，水位计中液体体积的变化量即为混凝土的含气量。

如图1所示，所述的上半圆筒形容器1-1下端及下半圆筒形容器1-2上端分别设有法兰盘1-3，且上半圆筒形容器1-1下端的法兰盘1-3与下半圆筒形容器1-2上端的法兰盘1-3之间设有密封垫，上半圆筒形容器1-1下端与下半圆筒形容器1-2上端之间通过与两个法兰盘1-3可拆卸密封连接的螺栓紧固。所述的圆筒形容器1为钢制圆筒形容器，确保强度和刚度符合设计要求。

如图1所示，所述的水位计2由玻璃管2-1和钢套管2-2组成，所述的钢套管2-2固套装在玻璃管2-1外圆周面上，所述的玻璃管2-1外壁设有显示水位的刻度，钢套管2-2外圆周面沿轴向设有用于观查水位的长方形孔2-3，钢套管2-2外圆周面下端设有外螺纹，所述的上半圆筒形容器1-1上端口内圆周面设有内螺纹，钢套管2-2下端与上半圆筒形容器1-1上端口螺纹连接，方便安装与拆卸。

如图1所示，所述的电机13选用直流调速电机，电机功率是300W，容易调速，电机高速转动时驱动振动锤9，振动锤9使搅拌桨3振动，振捣混凝土；电机低速转动时带动搅拌桨3转动。电机13也为外购产品。

具体实施方式二：如图1、图3所示，具体实施方式一所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，所述的搅拌桨3由中心管3-1、桨叶套3-2及四个框式桨叶3-3组成；所述的四个框式桨叶3-3相对于桨叶套3-2的中心线对称设置，四个框式桨叶3-3均与桨叶套3-2的外圆周面上垂直焊接，桨叶套3-2内圆周面设有内螺纹，所述的中心管3-1外圆周面的上端设有外螺纹，中心管3-1的上端设置在桨叶套3-2内，且二者通过螺纹紧固连接。

具体实施方式二的有益效果是：由于采用了框式桨叶3-3，搅拌效果好，同时还能减小搅拌阻力，容易排出混凝土中的气体，保证测量的准确度。

具体实施方式三：如图1所示，具体实施方式一所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，所述的振动锤9由锤头9-1、锤柄9-2及锤杆9-3组成；所述的锤杆9-3上端与锤头9-1下表面中部焊接，锤杆9-3下端与锤柄9-2上表面中部焊接。

具体实施方式三的有益效果是：通过调整电机13的转速，处于偏心位置的振动锤9不断敲击中心管3-1，与其连接的搅拌桨3将该振动传至周围的混凝土，即获得了不同振动频率下的混凝土。

优选的是，如图1所示，所述的锤头9-1是一扇形钢制锤头，扇形半径最好与搅拌桨3的中心管3-1内圆周面半径留有一定的间隙，扇形钢制锤头（为偏心结构）在转动时受离心力的作用会频繁敲击中心管3-1内壁，当扇形钢制锤头敲击内壁时，会将振动力有效的传递给四个框式桨叶3-3及周围的混凝土；所述的锤杆9-3是一细钢柱，所述的锤柄9-2是一圆钢柱，便于与联轴器10装配。

具体实施方式四：如图1、图2所示，具体实施方式一或三所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，所述的密封组件7由密封短管7-1、密封胶环7-2、钢环7-3及密封盖7-4组成；所述的搅拌桨3的中心管3-1外圆周面设有台肩一3-4，所述的密封短管7-1套设在搅拌桨3的中心管3-1的台肩一3-4上，密封短管7-1上端与下半圆筒形容器1-2的封闭端下表面固定连接，密封短管7-1与搅拌桨3的中心管3-1外圆周面之间通过密封胶环7-2密封，所述的密封胶环7-2与搅拌桨3的中心管3-1的台肩一3-4下表面相贴靠，密封胶环7-2下表面设有钢环7-3，密封胶环7-2和钢环7-3均设置在密封短管7-1内，密封短管7-1设置在密封盖7-4内且二者螺纹紧固连接。

具体实施方式四的有益效果是：密封组件保证圆筒形容器1内的混凝土与水的混合物不泄露。

具体实施方式五：如图1所示，具体实施方式四所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，所述的搅拌桨3的中心管3-1下端设有台肩二3-5，所述的联轴器10与搅拌桨3的中心管3-1下端的台肩二3-5沿径向通过拔出或插入销钉二12脱离或连接。

具体实施方式五的有益效果是：由于设置了台肩二3-5，可使搅拌桨3的中心管3-1通过台肩二3-5方便与联轴器10连接。

具体实施方式六：如图1所示，具体实施方式一、二或三所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置还包括支架18；所述的圆筒形容器1通过支架18支撑，所述的电机13固定安装在支架18上。

具体实施方式六的有益效果是：可提高测定装置整体的稳定性。

测量方法是：如图1所示，先在圆筒形容器1的下半圆筒形容器1-2内填入定量的新拌混凝土，联轴器10与振动锤9的锤柄9-2沿径向通过销钉一11连接，启动电机13高转速驱动振动锤9，搅拌桨3振捣混凝土，振捣1~5分钟，电机13停止工作，拔出销钉一11；将联轴器10与搅拌桨3的中心管3-1下端的台肩二3-5沿径向通过销钉二12连接，由上半圆筒形容器1-1的上端口向圆筒形容器1内注入配制水，连接水位计2后，再由水位计2的上端加入少量的水，加入量至水位计2的零刻度为止，启动电机13低速转动（转速为每分钟130转~每分钟140转），搅拌混凝土1~5分钟，电机13停止工作，当水位计2的水位下降到某水位时，水位计2中水位下降的体积量，即是混凝土含气量。

Claims (6)

1.一种振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，包括圆筒形容器（1）、水位计（2）及搅拌桨（3），所述的圆筒形容器（1）包括上半圆筒形容器（1-1）和下半圆筒形容器（1-2），所述的上半圆筒形容器（1-1）下端与下半圆筒形容器（1-2）上端可拆卸密封连接，上半圆筒形容器（1-1）上端为锥形体形状，所述的水位计（2）与上半圆筒形容器（1-1）上端口内圆周面螺纹连接，所述的下半圆筒形容器（1-2）下端为封闭端，所述的搅拌桨（3）设置在下半圆筒形容器（1-2）内，其特征是：所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置还包括密封组件（7）、振动锤（9）、联轴器（10）、销钉一（11）、销钉二（12）及电机（13）；下半圆筒形容器（1-2）的封闭端上设有中心通孔，搅拌桨（3）的中心管（3-1）下端穿过下半圆筒形容器（1-2）的封闭端上的中心通孔设置在联轴器（10）内，所述的联轴器（10）与电机（13）输出轴连接；搅拌桨（3）的中心管（3-1）与下半圆筒形容器（1-2）的封闭端中心通孔的下表面之间通过密封组件（7）密封；所述的振动锤（9）的锤头（9-1）设置在搅拌桨（3）的中心管（3-1）内的上方，振动锤（9）的锤柄（9-2）设置在联轴器（10）内并位于搅拌桨（3）的中心管（3-1）下端；联轴器（10）与振动锤（9）的锤柄（9-2）沿径向通过插入或拔出销钉一（11）连接或脱离，联轴器（10）与搅拌桨（3）的中心管（3-1）沿径向通过拔出或插入销钉二（12）脱离或连接。

2.根据权利要求1所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，其特征是：所述的搅拌桨（3）由中心管（3-1）、桨叶套（3-2）及四个框式桨叶（3-3）组成；所述的四个框式桨叶（3-3）相对于桨叶套（3-2）的中心线对称设置，四个框式桨叶（3-3）均与桨叶套（3-2）的外圆周面相垂直设置，且四个框式桨叶（3-3）均与桨叶套（3-2）的外圆周面焊接，桨叶套（3-2）内圆周面设有内螺纹，所述的中心管（3-1）外圆周面的上端设有外螺纹，中心管（3-1）的上端设置在桨叶套（3-2）内，且二者通过螺纹紧固连接。

3.根据权利要求1所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，其特征是：所述的振动锤（9）由锤头（9-1）、锤柄（9-2）及锤杆（9-3）组成；所述的锤杆（9-3）上端与锤头（9-1）下表面中部焊接，锤杆（9-3）下端与锤柄（9-2）上表面中部焊接。

4.根据权利要求1或3所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，其特征是：所述的密封组件（7）由密封短管（7-1）、密封胶环（7-2）、钢环（7-3）及密封盖（7-4）组成；所述的搅拌桨（3）的中心管（3-1）外圆周面设有台肩一（3-4），所述的密封短管（7-1）套设在搅拌桨（3）的中心管（3-1）的台肩一（3-4）上，密封短管（7-1）上端与下半圆筒形容器（1-2）的封闭端下表面固定连接，密封短管（7-1）与搅拌桨（3）的中心管（3-1）外圆周面之间通过密封胶环（7-2）密封，所述的密封胶环（7-2）与搅拌桨（3）的中心管（3-1）的台肩一（3-4）下表面相贴靠，密封胶环（7-2）下表面设有钢环（7-3），密封胶环（7-2）和钢环（7-3）均设置在密封短管（7-1）内，密封短管（7-1）设置在密封盖（7-4）内且二者螺纹紧固连接。

5.根据权利要求4所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，其特征是：所述的搅拌桨（3）的中心管（3-1）下端设有台肩二（3-5），所述的联轴器（10）与搅拌桨（3）的中心管（3-1）下端的台肩二（3-5）沿径向通过拔出或插入销钉二（12）脱离或连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置，其特征是：所述的振捣条件下新拌混凝土含气量测定装置还包括支架（18）；所述的圆筒形容器（1）通过支架（18）支撑，所述的电机（13）固定安装在支架（18）上。