CN107314920B - 一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法 - Google Patents

一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法。本发明所述装置包括试模筒、试件封底盖、试模底盖和硅胶套；所述试件封底盖和试模底盖是可自由拆装的上下结构配合，试件封底盖和试模底盖与试模筒的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合。在进行混凝土试件制样时，试件封底盖与混凝土拌合物形成不可拆卸的一体结构，硅胶套套在混凝土试件外部，混凝土试件与硅胶套的组合体刚好与气压法提取混凝土孔溶液的装置形成密不漏气的配合。该制样方法的执行是进行气压法提取混凝土孔溶液的前提。

Description

一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法
技术领域
本发明涉及土木工程测试技术领域，具体涉及一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法。
背景技术
混凝土孔溶液作为混凝土的重要组分，相关的研究越来越多，然而对孔溶液的提取方法仍存在一些争议，到目前为止，混凝土的提取方法主要是压榨法，但压榨法存在混凝土试件制样须筛除骨料的问题，否则骨料占据混凝土70％以上的体积，导致水泥浆体的体积较少；由于压榨力产生的压强与受力面积有关(P＝F/S)，因此试件截面积一般不能大于70mm(需4000kN～5000kN的压力机)；而且压榨法会将未水化的水泥颗粒破坏，孔溶液与水泥颗粒反应，影响孔溶液的离子浓度。
本专利发明人发明了一种气压法提取混凝土孔溶液的方法及装置，解决了以上存在的问题，但气压法提取混凝土孔溶液的方法的关键是混凝土试件的制样方法，因此专业配套的混凝土试件制样装置及方法对气压法提取混凝土孔溶液技术十分重要，决定着气压法提取混凝土孔溶液的试验成败。
发明内容
为解决背景技术中所阐述的技术问题，本发明提供了一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法。
本发明所述制样装置与气压法提取混凝土孔溶液的装置配套使用。
一种气压法提取混凝土孔溶液的装置包含置样筒，包括密封盖、置样筒、收集瓶、收集座、混凝土试件、高压室和硅胶套；用硅胶套将混凝土试件的侧面套住，硅胶套恰好覆盖至混凝土试件的上表面处，混凝土试件底部有2～5mm高的混凝土裸露在外面；当被套上硅胶套的混凝土试件与置样筒内壁形成紧密配合时，混凝土试件底部2～5mm高度处的侧面与置样筒的内壁形成间隙；气压泵向高压室输入高压气体，随着高压室内气压的增大，高压气体进入混凝土试件的孔隙中，混凝土试件由上而下在结构内部形成压力梯度，将混凝土试件内的孔溶液向下排挤，混凝土孔溶液经过混凝土试件的孔结构向混凝土试件底部汇集，孔溶液流至锥形的试件封底盖时被阻挡，孔溶液向间隙处流动，当间隙处的混凝土孔结构无法容纳被排挤下来的越来越多的孔溶液时，孔溶液通过间隙处流出，经置样筒内壁引流，流至收集槽内，并经过收集孔和导管，流至收集瓶内。
本发明提供了一种与上述气压法提取混凝土孔溶液装置专业配套的混凝土试件制样装置及方法，决定着气压法提取混凝土孔溶液试验的成败。
本发明所述的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置，与气压法提取混凝土孔溶液装置配套使用，包括试模筒、试件封底盖、试模底盖和硅胶套；所述试件封底盖和试模底盖是可自由拆装的上下结构配合，试件封底盖和试模底盖与试模筒的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合；
所述试模筒为上口大、下口小的锥筒形状，试模筒的上底内径为下底内径的5～8倍，试模筒的上底内径为内腔高度的1～4倍；
所述试件封底盖为向上插入试模筒内混凝土试件的锥体结构，试件封底盖使混凝土试件下部的混凝土分散在外周，且越往下混凝土的体积越小，该结构特点，可确保在进行孔溶液提取试验时，孔溶液向体积较小的混凝土试件底部汇集，当底部混凝土的孔结构无法容纳越来越多的孔溶液时，便会从底部混凝土的表面渗出；
所述硅胶套厚度为1～3mm，高度较试模筒的高度小2～5mm；所述硅胶套可与试模筒内壁形成紧密配合，内腔锥度与试模筒的内腔锥度相等；
所述试件封底盖的下底直径与试模筒的下口内径相等；所述试模底盖的下底直径大于试模筒的下口外径。
本发明所述装置，所述试件封底盖为锥形结构，包括试件封底盖椎体，在所述锥体上设有三个固定杆，锥体底部设有卡槽。
本发明所述装置，所述试模底盖设有卡销，所述卡销与卡槽形成可自由拆装的配合。
利用本发明所述装置的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样方法，具体包括如下步骤：
(1)将试件封底盖和试模底盖与试模筒的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合，根据实验方案，制备混凝土拌合物；
(2)将混凝土拌合物倒入试模筒内，振捣密实，进行覆盖养护，混凝土拌合物硬化后，试件封底盖通过固定杆与硬化后的混凝土形成不可拆装的紧密配合；
(3)将试模筒与试模底盖分离，将试模筒倒置，对试件封底盖施加冲击力，将硬化后的混凝土与试件封底盖的组合体与试模筒分离，所述混凝土与试件封底盖的组合体即为混凝土试件，立即按照混凝土养护方案对混凝土试件进行养护；
(4)在对混凝土试件进行孔溶液提取前，利用硅胶套将混凝土试件套住，使硅胶套与混凝土试件上表面平齐，硅胶套与混凝土试件下表面的高度差为2～5mm，此时，混凝土试件下部2～5mm的高度的混凝土裸露在外，2～5mm高度以上的混凝土侧面被硅胶套包裹，制样完成；
所述硅胶套与混凝土试件侧面形成紧密配合的锥筒形结构，硅胶套的上口内径尺寸与混凝土试件上底尺寸相等。
本发明特点：
采用本发明的技术方法，为气压法提取混凝土的孔溶液提供了基本的前提条件；解决了传统方法混凝土试件制样体积、大小受限的问题，可采用较大体积的混凝土试件，使可提取的孔溶液量远远大于高压压榨法；混凝土试件在制样时，不必筛除粗骨料，可保证能够获取更符合实际的混凝土孔溶液。
附图说明
图1为本发明所述混凝土试件制样装置示意图。
图2为图1的局部示意图。
图3为本发明所述试件封底盖结构示意图。
图4为本发明所述试模底盖结构示意图。
图5为混凝土试件与气压法提取混凝土孔溶液的装置的装配示意图。
图1～5中的标注分别为：1试模筒，2试件封底盖，21固定杆，22试件封底盖椎体，23卡槽，3试模底盖，31卡销，4混凝土试件，5硅胶套。
具体实施方式
本发明提供了一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置及方法，所述装置包括试模筒1、试件封底盖2、试模底盖3和硅胶套5，试模筒1为倒圆锥筒形状，试模筒1的上底内径为下底内径的6倍，试模筒1的上底内径是内腔高度的2倍，试件封底盖2和试模底盖3是可自由拆装的上下结构配合，试件封底盖2和试模底盖3与试模筒1的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合，在进行混凝土试件制样时，试件封底盖1与混凝土形成不可拆卸的一体结构。
所述硅胶套5的高度较试模筒的高度小2mm，硅胶套5的厚度为2mm,硅胶套的上底内径尺寸与混凝土试件上底尺寸相等，硅胶套5的内腔锥度与试模筒的内腔锥度相等。
将试件封底盖2和试模底盖3与试模筒1的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合，将混凝土拌合物倒入试模筒1内，振捣密实，进行覆盖养护，混凝土拌合物硬化后，试件封底盖2与硬化后的混凝土紧密的结合在一起，形成混凝土试件4，在对混凝土试件进行孔溶液提取前，利用硅胶套5将混凝土试件4包裹，使硅胶套5与混凝土试件4上表面平齐，硅胶套5与混凝土试件4下表面的高度差为2mm。
所述混凝土试件4与硅胶套5的组合体可与气压法提取混凝土孔溶液的装置的置样筒内腔形成密不漏气的配合。
所述试件封底盖2为锥形结构，在锥体上设有三个固定杆21，椎体底部设有卡槽23。
所述试模底盖3设有卡销31，所述卡销31与卡槽23形成可自由拆装的配合。
利用本发明所述装置的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样方法，具体包括如下步骤：
(1)将试件封底盖2和试模底盖3与试模筒1的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合，根据实验方案，制备混凝土拌合物；
(2)将混凝土拌合物倒入试模筒1内，振捣密实，进行覆盖养护，混凝土拌合物硬化后，试件封底盖2通过固定杆21与硬化后的混凝土形成不可拆装的紧密配合；
(3)将试模筒1与试模底盖3分离，将试模筒1倒置，对试件封底盖2施加冲击力，将硬化后的混凝土与试件封底盖2的组合体与试模筒1分离，立即按照混凝土养护方案对混凝土试件4进行养护；
(4)在对混凝土试件进行孔溶液提取前，利用硅胶套5将混凝土试件4套住，使硅胶套5与混凝土试件4上表面平齐，硅胶套5与混凝土试件4下表面的高度差为2mm，此时，混凝土试件下部2mm的高度的混凝土裸露在外，2mm高度以上的混凝土侧面被硅胶套包裹，制样完成。
实施例
混凝土试件制样装置，试模筒上底内径为300mm，下底内径为50mm，内腔高度为150mm，将试件封底盖与试模底盖与试模筒配合，将混凝土拌合物倒入试模筒内，装满，待混凝土拌合物硬化后，将试模底盖与试模筒分离，将试模筒倒置，对试件封底盖施加冲击力，将混凝土试件脱模，此时，硬化后的混凝土与试件封底盖形成为不可分离的整体，用高为148mm的硅胶套将混凝土试件套起来，硅胶套与混凝土试件上表面处平齐，硅胶套与混凝土试件下表面的高度差为2mm，混凝土试件下部有高2mm的混凝土裸露在外。
将制好的混凝土试件样品置于气压法提取混凝土孔溶液的装置内，与气压法提取混凝土孔溶液的装置中的置样筒形成密不漏气的紧密配合，进行孔溶液提取试验。

Claims (4)

1.一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置，其特征在于：包括试模筒（1）、试件封底盖（2）、试模底盖（3）和硅胶套（5）；所述试件封底盖（2）和试模底盖（3）是可自由拆装的上下结构配合，试件封底盖（2）和试模底盖（3）与试模筒（1）的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合；
所述试模筒（1）为上口大、下口小的锥筒形状，试模筒（1）的上底内径为下底内径的5~8倍，试模筒（1）的上底内径为内腔高度的1~4倍；
所述试件封底盖（2）为向上插入试模筒内的锥体结构；
所述硅胶套（5）厚度为1~3mm，高度较试模筒的高度小2~5mm；所述硅胶套（5）可与试模筒（1）内壁形成紧密配合，内腔锥度与试模筒（1）的内腔锥度相等；
所述试件封底盖（2）的下底直径与试模筒（1）的下口内径相等；所述试模底盖（3）的下底直径大于试模筒（1）的下口外径。
2.根据权利要求1所述的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置，其特征在于，所述试件封底盖（2）为锥形结构，包括试件封底盖椎体（22），在所述锥体上设有三个固定杆（21），锥体底部设有卡槽（23）。
3.根据权利要求2所述的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样装置，其特征在于，所述试模底盖（3）设有卡销（31），所述卡销（31）与卡槽（23）形成可自由拆装的配合。
4.利用权利要求2或3所述装置的一种用于气压法提取孔溶液的混凝土试件制样方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）将试件封底盖和试模底盖与试模筒的下底内腔形成可自由拆装的紧密配合，根据实验方案，制备混凝土拌合物；
（2）将混凝土拌合物倒入试模筒内，振捣密实，进行覆盖养护，混凝土拌合物硬化后，试件封底盖通过固定杆与硬化后的混凝土形成不可拆装的紧密配合；
（3）将试模筒与试模底盖分离，将试模筒倒置，对试件封底盖施加冲击力，将硬化后的混凝土与试件封底盖的组合体与试模筒分离，所述混凝土与试件封底盖的组合体即为混凝土试件，立即按照混凝土养护方案对混凝土试件进行养护；
（4）在对混凝土试件进行孔溶液提取前，利用硅胶套将混凝土试件套住，使硅胶套与混凝土试件上表面平齐，硅胶套与混凝土试件下表面的高度差为2~5mm，此时，混凝土试件下部2~5mm的高度的混凝土裸露在外，2~5mm高度以上的混凝土侧面被硅胶套包裹，制样完成；
所述硅胶套与混凝土试件侧面形成紧密配合的锥筒形结构，硅胶套的上口内径尺寸与混凝土试件上底尺寸相等。
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