CN106042143B - 一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法 - Google Patents

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Abstract

一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法，它涉及一种成型装置及试验方法，具体涉及一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法。本发明为了解决现有泡沫轻质球生产工艺成型的外表有凹陷，且均质性不佳的轻质球形试件的问题。本发明包括顶盖、上半球模具、下半球模具和定位销，上半球模具和下半球模具由上至下依次连接，上半球模具的上表面设有灌浆口，顶盖盖装在灌浆口上，定位销的下端穿过顶盖插装在上半球模具上表面的定位销孔内。本发明属于路桥建设领域。

Description

一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法
技术领域
本发明涉及一种成型装置及试验方法，具体涉及一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法，属于路桥建设领域。
背景技术
轻质球形材料是一种通过将泡沫轻质土浆体浇注到特定的球形材料成型模具中，待浆体凝结硬化后脱模得到的新型路基填筑材料。根据《现浇泡沫轻质土技术规程》中的对泡沫轻质土的定义，泡沫轻质土是指应用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。
轻质球形材料采用堆积理论对结构进行设计后，整体的稳定性好，长期使用过程中不会发生后期沉降，适用于桥背填土及贫土路段。由于具备在施工时无需碾压的巨大优势，在城市道路路基快速抢修、软土地基处理等工程问题上得到了较为广泛的应用，应用前景光明。
目前国内现有的轻质球形材料成型模具，其顶端预留有一个排除多余浆体的孔洞，该孔洞完全开放，会导致此处的浆体在硬化过程中较其他部位的泡沫破损程度大，收缩程度也更大，制备的试件在该处存在往里凹陷的缺陷，使得材料均质性不佳，会对实验结果产生不利影响。
发明内容
本发明为解决现有泡沫轻质球生产工艺成型的外表有凹陷，且均质性不佳的轻质球形试件的问题，进而提出一种泡沫轻质球试件成型装置及试验方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述成形装置包括顶盖、上半球模具、下半球模具和定位销，上半球模具和下半球模具由上至下依次连接，上半球模具的上表面设有灌浆口，顶盖盖装在灌浆口上，定位销的下端穿过顶盖插装在上半球模具上表面的定位销孔内。
本发明所述试验方法的具体步骤如下：
步骤一、制备泡沫轻质球试件模具；
步骤二、确定试验材料及配合比；
步骤三、制备泡沫轻质球试件；
步骤四、对试件进行养生：将脱模后的轻质球试件放入温度20℃，湿度在90％以上养生室进行标准养生。28d后成品泡沫轻质球强度形成，即可用于路基填筑。
本发明的有益效果是：1、本发明利用自行开发球形模具生产的泡沫轻质球试件外表几乎无破损缺陷，试验证明球形试件均质性良好；2、本发明所述试验简单易行，可大批量生产模具实施机械化流水作业制造泡沫轻质球试件，养生28d后，成品试件便可用于路基快速抢修、软土地基填筑等工程问题，无需碾压，快速施工，路基结构整体稳定性好。
附图说明
图1是本发明所述成型装置的结构示意图，图2是本发明所述成型装置的俯视图，图3是本发明所述成型装置的主剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型装置包括顶盖1、上半球模具2、下半球模具3和定位销4，上半球模具2和下半球模具3由上至下依次连接，上半球模具2的上表面设有灌浆口2-1，顶盖1盖装在灌浆口2-1上，定位销4的下端穿过顶盖1插装在上半球模具2上表面的定位销孔2-2内。本实施方式所述成形装置用于加工直径为100mm的球形试件，浆体由上半球顶部灌浆口灌入。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型装置的顶盖1的上表面设有多余浆体溢出口1-1。本实施方式中浆体灌至灌浆口处，将顶盖压入并将其固定，多余浆体将从溢流口流出，且球形试件成型完全封闭，从而避免球面顶部出现缺陷的问题。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型装置的顶盖1的上表面沿圆周方向均布设有多个顶盖固定螺纹孔1-2。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法的具体步骤如下：
步骤一、制备泡沫轻质球试件模具；
步骤二、确定试验材料及配合比；
步骤三、制备泡沫轻质球试件；
步骤四、对试件进行养生：将脱模后的轻质球试件放入温度20℃，湿度在90％以上养生室进行标准养生，28d后成品泡沫轻质球强度形成，即可用于路基填筑。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法的步骤二中以标准养生28d后的立方体试块的立方体抗压强度和干密度为指标，由此确定水料比、粉煤灰、矿粉、泡沫的最优组合比例及影响程度顺序。其中水泥:粉煤灰:矿粉的质量比为7:2:1，水料的质量比为0.45，泡沫的比例为4％。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法的步骤三中采用自行开发的球形模具制备轻质球形材料试件，制备所得的轻质球形材料试件直径为100mm，具体步骤如下：
步骤A、将上半球模具2和下半球模具3内腔分别刷上脱模油，然后组合上半球模具2和下半球模具3，并用螺丝固定，盖上保鲜膜以防模具螺孔被浆体堵塞；
步骤B、配制发泡剂溶液，称取一定质量的发泡剂，以发泡剂和水质量比为1:20混合发泡剂和水，搅拌溶液直到发泡剂和水均匀混合为止，然后将发泡剂溶液倒入泡沫发生器；
步骤C、连接气泵和泡沫发生器，检查气泵和泡沫发生器气压保护阀门，将气泵出气开关调整为开放状态，将泡沫发生器发泡枪开关调整为关闭状态，确保整个发泡系统在发泡工作完成前处于封闭状态；
步骤D、运行气泵，待泡沫发生器气压保护阀门发出讯号后终止气泵工作，利用发泡枪放出泡沫，并测量记录泡沫的密度；
步骤E、制备胶凝材料浆体，将按照配合比预先称量好并混合均匀的水泥、粉煤灰、矿粉倒入水泥混凝土搅拌装置，加入水拌合，使上述材料搅拌混合均匀；
步骤F、将称量好的泡沫倒入原料浆体中，继续搅拌一定时间，直至泡沫和浆体混合均匀，得到泡沫轻质土浆体；
步骤G、将泡沫轻质土浆体倒出拌合装置，通过灌浆口2-1注入成型模具内部，然后盖上顶盖1并固定好模具顶盖1，静置36小时以待形成初期强度；
步骤H、将上半球模具2和下半球模具3分开，得到直径为100mm具有初期强度的轻质球形试件。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种泡沫轻质球试件成型装置，其特征在于：所述一种泡沫轻质球试件成型装置包括顶盖(1)、上半球模具(2)、下半球模具(3)和定位销(4)，上半球模具(2)和下半球模具(3)由上至下依次连接，上半球模具(2)的上表面设有灌浆口(2-1)，顶盖(1)盖装在灌浆口(2-1)上，定位销(4)的下端穿过顶盖(1)插装在上半球模具(2)上表面的定位销孔(2-2)内。
2.根据权利要求1所述一种泡沫轻质球试件成型装置，其特征在于：顶盖(1)的上表面设有多余浆体溢出口(1-1)。
3.根据权利要求1或2所述一种泡沫轻质球试件成型装置，其特征在于：顶盖(1)的上表面沿圆周方向均布设有多个顶盖固定螺纹孔(1-2)。
4.一种利用权利要求1所述装置进行泡沫轻质球试件成型试验方法，其特征在于：所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法的具体步骤如下：
步骤一、制备泡沫轻质球试件模具；
步骤二、确定试验材料及配合比；
步骤三、制备泡沫轻质球试件；
步骤四、对试件进行养生：将脱模后的轻质球试件放入温度20℃，湿度在90％以上养生室进行标准养生，28d后成品泡沫轻质球强度形成，即可用于路基填筑。
5.根据权利要求4所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法，其特征在于：步骤二中以标准养生28d后的立方体试块的立方体抗压强度和干密度为指标，由此确定水料比、粉煤灰、矿粉、泡沫的最优组合比例及影响程度顺序。
6.根据权利要求4所述一种泡沫轻质球试件成型试验方法，其特征在于：步骤三中采用自行开发的球形模具制备轻质球形材料试件，制备所得的轻质球形材料试件直径为100mm，具体步骤如下：
步骤A、将上半球模具(2)和下半球模具(3)内腔分别刷上脱模油，然后组合上半球模具(2)和下半球模具(3)，并用螺丝固定，盖上保鲜膜以防模具螺孔被浆体堵塞；
步骤B、配制发泡剂溶液，称取一定质量的发泡剂，以发泡剂和水质量比为1:20混合发泡剂和水，搅拌溶液直到发泡剂和水均匀混合为止，然后将发泡剂溶液倒入泡沫发生器；
步骤C、连接气泵和泡沫发生器，检查气泵和泡沫发生器气压保护阀门，将气泵出气开关调整为开放状态，将泡沫发生器发泡枪开关调整为关闭状态，确保整个发泡系统在发泡工作完成前处于封闭状态；
步骤D、运行气泵，待泡沫发生器气压保护阀门发出讯号后终止气泵工作，利用发泡枪放出泡沫，并测量记录泡沫的密度；
步骤E、制备胶凝材料浆体，将按照配合比预先称量好并混合均匀的水泥、粉煤灰、矿粉倒入水泥混凝土搅拌装置，加入水拌合，使上述材料搅拌混合均匀；
步骤F、将称量好的泡沫倒入原料浆体中，继续搅拌一定时间，直至泡沫和浆体混合均匀，得到泡沫轻质土浆体；
步骤G、将泡沫轻质土浆体倒出拌合装置，通过灌浆口(2-1)注入成型模具内部，然后盖上顶盖(1)并固定好模具顶盖(1)，静置36小时以待形成初期强度；
步骤H、将上半球模具(2)和下半球模具(3)分开，得到直径为100mm具有初期强度的轻质球形试件。
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