CN107870177A - 孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置及冻融实验操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置及冻融实验操作方法，包括打孔装置、水泥基试件固定装置和水泥基试件；所述打孔装置包括压力杆、固定杆、限位杆、针固定板、定向杆、针、针孔板和底面板，所述水泥基试件固定装置包括固定支座、加固杆、控位连接杆、水泥基试件控位板和试件限位螺栓；通过按压压力杆带动针固定板下面的针在水泥基试件上打孔。所述水泥基试件表面分布多个孔隙区域，每个孔隙区域的四周分别贴有一个应变片，在水泥基试件上非孔隙区域涂有丙烯酸防水胶。本发明可通过打孔装置精确控制孔隙的大小，入孔深度，从而测得数据分析孔隙率、孔隙大小等因素对水泥基抗冻性的影响。本试验模拟装置简单，可操作性强。

Description

孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置及冻融实验操作 方法

技术领域

本发明属于土木工程材料领域，具体是涉及孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置及冻融实验操作方法。

背景技术

混凝土的耐久性保证建筑结构质量关键所在，混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容，在北方寒冷地区工程中是急待解决的重要问题之一。由混凝土冻融破坏的机理可知,水泥基的抗冻性与孔隙大小、孔隙率、空气泡间距等因素有关，而在研究孔隙率及孔隙大小对水泥基抗冻性影响时无法控制孔隙的状态，本发明专利可对试件孔隙的大小、深度进行控制，从而测定孔隙大小，孔隙率等因素对水泥基抗冻性的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置及冻融实验操作方法，研究了孔隙对水泥基材料抗冻性影响，定性分析孔隙大小、孔隙率对水泥基抗冻性的影响，从而提高混凝土或水泥基材料的耐久性。

本发明采用的技术方案为：一种孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置，包括打孔装置、水泥基试件固定装置和水泥基试件；

所述打孔装置包括压力杆、固定杆、限位杆、针固定板、定向杆、针、针孔板和底面板，所述压力杆的一端通过固定杆固定在底面板上，固定杆与压力杆之间为可动铰一连接，压力杆的中部下面通过可动铰支座与限位杆连接，限位杆通过可动铰二与针固定板连接；所述针固定板的四个角分别通过定向杆安装在针孔板的上方，针固定板上面设有限位螺栓，针固定板下表面设有多根针；所述针孔板安装在底面板上，针孔板上设有多个针孔，针孔的位置与所述针的位置相对应；

所述水泥基试件固定装置包括固定支座、加固杆、控位连接杆、水泥基试件控位板和试件限位螺栓；所述固定支座安装在所述底面板的四个角，固定支座之间设有加固杆，加固杆通过控位连接杆与水泥基试件控位板连接；位置相对的水泥基试件控位板之间安装有水泥基试件，并设有试件限位螺栓；

所述水泥基试件表面分布多个孔隙区域，每个孔隙区域的四周分别贴有一个应变片，在水泥基试件上非孔隙区域涂有丙烯酸防水胶。

作为优选，所述水泥基试件上距离孔隙区域5mm处涂有丙烯酸防水胶。

采用上述孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置的冻融实验操作方法，包括以下步骤：

①制备水泥基试件，在水泥基试件初凝后终凝前将水泥基试件通过水泥基试件控位板和试件限位螺栓固定在所述底面板的下面；

②通过按压压力杆带动针固定板下面的针在水泥基试件上打孔；针固定板上的限位螺栓能够精确控制水泥基试件的孔隙的深度；针的粗细可调节，可控制孔隙的大小；

③预制孔隙后，将水泥基试件上表面分为若干个孔隙区域；

④在水泥基试件上表面每个孔隙区域的四周分别贴1个应变片；

⑤在水泥基试件表面非孔隙区域处涂丙烯酸防水胶，对其密封，随后将水泥基试件放入单边冻融试验机中测量最大冻融循环次数。

本发明的应用：

(1)可模拟孔隙对水泥基材料冻性循环次数的影响，包括盐冻循环次数。

(2)可测试冻融环境中含有不同孔隙率的水泥基材料冻融变形量，包括盐冻环境。

(3)可测试冻融环境中含有不同孔隙率的水泥基材料质量损失率，包括盐冻环境。

可测试冻融环境中含有不同孔隙率的水泥基材料动弹性模量，包括盐冻环境。

本发明的有益效果：

(1)孔隙的可控性

本发明可通过打孔装置精确控制孔隙的大小，入孔深度，从而测得数据分析孔隙率、孔隙大小等因素对水泥基抗冻性的影响。

(2)装置可操作性

本试验模拟装置简单，可操作性强。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的水泥基试块结构示意图；

图3为本发明限位螺栓详图。

图4位本发明的水泥基试件固定详图

图中：1-压力杆；2-可动铰一；3-固定杆；4-定向杆；5-可动铰支座；6-限位杆；7-可动铰二；8-限位螺栓；9-针固定板；10-针；11-针孔；12-针孔板；13-底面板；14-固定支座；15-加固杆；16-控位连接杆；17-水泥基试件控位板；18-试件限位螺栓；19-水泥基试件；20-丙烯酸防水胶；21-应变片；22-孔隙；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

如图1-4所示，一种孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置，包括打孔装置、水泥基试件固定装置和水泥基试件19；

所述打孔装置包括压力杆1、固定杆3、限位杆6、针固定板9、定向杆4、针10、针孔板12和底面板13，所述压力杆1的一端通过固定杆3固定在底面板13上，固定杆3与压力杆1之间为可动铰一2连接，压力杆1的中部下面通过可动铰支座5与限位杆6连接，限位杆6通过可动铰二7与针固定板9连接；所述针固定板9的四个角分别通过定向杆4安装在针孔板12的上方，针固定板9上面设有限位螺栓8，针固定板9下表面设有多根针10；所述针孔板12安装在底面板13上，针孔板12上设有多个针孔11，针孔11的位置与所述针10的位置相对应；

所述水泥基试件固定装置包括固定支座14、加固杆15、控位连接杆16、水泥基试件控位板17和试件限位螺栓18；所述固定支座14安装在所述底面板13的四个角，固定支座14之间设有加固杆15，加固杆15通过控位连接杆16与水泥基试件控位板17连接；位置相对的水泥基试件控位板17之间安装有水泥基试件19，并设有试件限位螺栓18；

所述水泥基试件19表面分布多个孔隙22区域，每个孔隙22区域的四周分别贴有一个应变片21，在水泥基试件19上距离孔隙区域5mm处涂有丙烯酸防水胶20。

采用上述孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置的冻融实验操作方法，包括以下步骤：

①制备水泥基试件，在水泥基试件初凝后终凝前将水泥基试件通过水泥基试件控位板和试件限位螺栓固定在所述底面板的下面；

②通过按压压力杆带动针固定板下面的针在水泥基试件上打孔；针固定板上的限位螺栓能够精确控制水泥基试件的孔隙的深度；针的粗细可调节，可控制孔隙的大小；

③预制孔隙后，将水泥基试件上表面分为若干个孔隙区域；

④在水泥基试件上表面每个孔隙区域的四周分别贴1个应变片；

⑤在水泥基试件表面非孔隙区域处涂丙烯酸防水胶，对其密封，随后将水泥基试件放入单边冻融试验机中测量最大冻融循环次数。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置，其特征在于：包括打孔装置、水泥基试件固定装置和水泥基试件；

所述打孔装置包括压力杆、固定杆、限位杆、针固定板、定向杆、针、针孔板和底面板，所述压力杆的一端通过固定杆固定在底面板上，固定杆与压力杆之间为可动铰一连接，压力杆的中部下面通过可动铰支座与限位杆连接，限位杆通过可动铰二与针固定板连接；所述针固定板的四个角分别通过定向杆安装在针孔板的上方，针固定板上面设有限位螺栓，针固定板下表面设有多根针；所述针孔板安装在底面板上，针孔板上设有多个针孔，针孔的位置与所述针的位置相对应；

所述水泥基试件固定装置包括固定支座、加固杆、控位连接杆、水泥基试件控位板和试件限位螺栓；所述固定支座安装在所述底面板的四个角，固定支座之间设有加固杆，加固杆通过控位连接杆与水泥基试件控位板连接；位置相对的水泥基试件控位板之间安装有水泥基试件，并设有试件限位螺栓；

所述水泥基试件表面分布多个孔隙区域，每个孔隙区域的四周分别贴有一个应变片，在水泥基试件上非孔隙区域涂有丙烯酸防水胶。

2.根据权利要求1所述的孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置，其特征在于：所述水泥基试件上距离孔隙区域5mm处涂有丙烯酸防水胶。

3.采用权利要求1或2所述的孔隙对水泥基材料抗冻性影响的模拟装置的冻融实验操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

①制备水泥基试件，在水泥基试件初凝后终凝前将水泥基试件通过水泥基试件控位板和试件限位螺栓固定在所述底面板的下面；

②通过按压压力杆带动针固定板下面的针在水泥基试件上打孔；针固定板上的限位螺栓能够精确控制水泥基试件的孔隙的深度；针的粗细可调节，可控制孔隙的大小；

③预制孔隙后，将水泥基试件上表面分为若干个孔隙区域；

④在水泥基试件上表面每个孔隙区域的四周分别贴1个应变片；

⑤在水泥基试件表面非孔隙区域处涂丙烯酸防水胶，对其密封，随后将水泥基试件放入单边冻融试验机中测量最大冻融循环次数。