CN108693339A - 一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法，装置包括工作板、支撑杆、水管、电磁水阀、沙箱试模、位移传感器、排水装置和控制器，工作板为长方形工作板，沿其延伸方向，支撑杆架设于工作板的一侧，支撑杆上安装有水管、电磁水阀、位移传感器和浇水管，工作板上安装有沙箱试模，通过限位装置进行限位固定，控制器通信连接电磁水阀和位移传感器，通过控制器使其试验过程自动化，自动控制时间间隔、浇水、测量数据、记录及计算，减少人员参与程度，增加试验的准确性，三个试件可同步进行操作，使试验误差最低化；控制器与试验部件均安装在工作板上，实现装置、控制机构的一体化，增加装置使用率，扩大适用环境。

Description

一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法

技术领域

本发明涉及混凝土试验领域，尤其涉及一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法。

背景技术

灌浆是将某些固化材料，如水泥、石灰或其他化学材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中，以填塞岩土中的裂缝和孔隙，防止地基渗漏，提高岩土整体性、强度和刚度。近年来，膨胀料在设备基础二次灌浆、地脚螺栓锚固、混凝土加固、修补道路、注浆加固等领域取得广泛应用，由于其具有微膨胀的特点，无论是收缩还是膨胀过多，都会使连接处产生裂缝，因此在使用前需要对其性能指标进行检测。

GB 50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》规定了灌浆用膨胀砂浆的性能指标，以及竖向膨胀率的测定方法，在具备测试条件的基础上，每隔2小时浇一次水，连续浇4次水，以后每隔4小时浇一次水，保湿养护至龄期要求，测定3天、7天的读数高度；试验结果以三个试件的算术平均值来表示。现有的操作方式均为人工操作，由于试验周期长，需多名试验人员轮班操作，劳动强度大；需按规定间隔时间多次浇水，需对浇水时间、数据进行人工记录，操作麻烦，容易出现纰漏；每组试验需做三个试件，操作过程只能按次序进行，无法达到同步，计算结果有误差；试验周期长，人员有限，多组试验时只能分批次进行，工作效率低，人工误差上升。

发明内容

本发明提供了一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法，以解决灌浆用膨胀砂浆竖向膨胀率测定试验需求人员多、操作过程繁杂、自动化水平低、工作效率低、出错率高的问题。

一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置，包括工作板、支撑杆、水管、电磁水阀、沙箱试模、位移传感器、排水装置、控制器，其中：

所述工作板为长方形工作板，由若干地脚支撑；沿所述工作板的延伸方向上，所述支撑杆架设于所述工作板的一侧，所述支撑杆上安装有所述电磁水阀和水管，沿水流运动方向，水流经所述电磁水阀流进所述水管中，所述水管的出水口连接并连通有浇水管；

在垂直于所述支撑杆的延伸方向上，所述位移传感器通过辅助支架安装在所述支撑杆的一侧；所述工作板上安装有所述沙箱试模，所述沙箱试模位于所述位移传感器的下方；工作板上还安装有活动限位装置，用于在支撑杆延伸方向上对所述沙箱试模进行限位；

所述控制器通信连接所述电磁水阀和位移传感器。

可选地，上述测定装置中，沿水流运动方向，所述水管依次均布安装有三组三通阀，其中：三组所述浇水管分别通过所述三通阀与所述水管连接；所述辅助支架、位移传感器、沙箱试模、活动限位装置分别一一对应设有三组，所述沙箱试模与所述浇水管间隔设置。

可选地，上述测定装置中，所述工作板上还安装有辅助限位装置，在垂直于支撑杆的延伸方向上对所述沙箱试模进行限位。

可选地，上述测定装置中，还包括防护罩，所述防护罩安装在所述工作板上，所述支撑杆、支撑杆上安装的部件、沙箱试模、限位装置位于所述防护罩中；所述防护罩设有活动门，用于防护罩开闭；所述工作板上安装有排水装置，用于排出积水；所述排水装置通信连接所述控制器。

可选地，上述测定装置中，所述控制器包括显示器和电控箱，所述电控箱安装在所述工作板上，所述显示器位于所述电控箱上，所述电控箱安装有打印机。

可选地，上述测定装置中，所述工作板上安装有水平仪，所述地脚为可调节地脚，调整所述工作板的水平度。

可选地，上述测定装置中，所述沙箱试模为拼装式沙箱试模，所述沙箱试模的底板和四个侧板均安装有锁紧固定装置，通过所述锁紧固定装置对所述沙箱试模进行拼装、拆卸。

一种灌浆料竖向膨胀率的测定方法，包括以下步骤：

(S1)调整工作板的水平度，使其不超过0.02并保持；

(S2)沿所述工作板的延伸方向上，通过活动限位装置将沙箱试模限位固定；

(S3)所述沙箱试模内缝隙涂抹密封物，防止漏水；所述沙箱试模开口端放置玻璃板；

(S4)将灌浆料拌合物装入所述沙箱试模中，用两层湿棉布覆盖在所述玻璃板的两侧灌浆料表面，钢质压块置于玻璃板中央位置，位移传感器的测量头垂放在钢质压块上，具备试验条件；

(S5)启动控制器，打开控制程序，重置位移参数；所述控制程序对时间间隔、浇水动作、浇水计数、数据测量、记录及计算自动控制；所述控制器全过程保持通电状态；

(S6)试验完成。

可选地，上述测定方法中，步骤S1中还包括S11，步骤S2前包括S21和S22，步骤S2中还包括S23，步骤S5中还包括S51，步骤S6中还包括S61和S62，其中：

(S11)调节地脚，通过水平仪调节工作板的水平度；

(S21)将防护罩打开；

(S22)通过锁紧固定装置拼装所述沙箱试模；

(S23)在垂直于所述工作板的延伸方向上，通过辅助限位装置对所述沙箱试模限位；

(S51)所述控制器通信控制排水装置，对所述工作板上的积水进行排放；

(S61)所述控制器自动得出试验结果，并打印；

(S62)通过所述锁紧固定装置拆卸所述沙箱试模，清理干净后循环利用。

可选地，上述测定方法中，所述沙箱试模有三组。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法，装置包括工作板、支撑杆、水管、电磁水阀、沙箱试模、位移传感器、排水装置和控制器，通过控制器实现试验过程中自动控制，通过增加自动化控制过程，一是减少试验占用的人工量，在解放劳动力的同时，避免了人工误差；二是简化试验操作步骤，三个试件可同步进行试验，统一试验过程，试验结果更加具有对比性和准确定；三是通过控制器的内设程序及有关装置，可实现试验的批量进行，大幅度提高工作效率，也为后续的建筑、市政等工程节约大量的等待时间；四是试验结果自动计算，提高计算效率，可通过打印机打印试验结果；另外，控制器还设有数据传输接口，支持试验数据的导出；沙箱试模可为拼装式沙箱试模，一是方便灌浆料的清洗，二是可循环利用，降低成本；通过限位装置，一是对沙箱试模进行限位，确保试验结果的准确性，二是扩大沙箱试模的外尺寸的适用范围，可固定不同尺寸的试模。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的实施例的结构示意图；

图2为本发明的实施例的侧视结构示意图；

图3为本发明提供的活动限位装置的结构示意图；

图4为本发明提供的防护罩的结构示意图：

图1-图4中：1-工作板，11-把手，2-地脚，3-支撑杆，31-支撑柱，4-水管，41-浇水管，42-三通阀，43-水管固定装置，5-电磁水阀，6-位移传感器，61-辅助支架，7-防护罩，71-活动门，711-侧板，712-顶板，713-链条，72-门把手，8-沙箱试模，81-活动限位装置，811-螺栓，812-限位块，813-限位槽，82-辅助限位装置，83-锁紧固定装置，9-排水装置，10-控制器，101-显示器，102-电控箱，103-打印机；

其中，图2为图1的右视图。

具体实施方式

本发明提供了一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置及方法，用以灌浆用膨胀砂浆竖向膨胀率测定试验需求人员多、操作过程繁杂、自动化水平低、工作效率低、出错率高的问题。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示的装置，为本发明提供的实施例，包括工作板1、支撑杆3、水管4、电磁水阀5、沙箱试模8、位移传感器6、排水装置9、控制器10：

工作板1为长方形工作板1，由若干地脚2支撑；沿工作板1的延伸方向上，支撑杆3经支撑柱31架设在工作板1的一侧，支撑杆3上安装有电磁水阀5和水管4，沿水流运动方向，水流经电磁水阀5流进水管4中，水管4的出水口连接并连通有浇水管41，电磁水阀5通信连接控制器10；如图1所示的装置，水管4由水管固定装置43安装在支撑杆3上；

值得一提的是，地脚2为可调节地脚2，工作板1上安装有水平仪，从而可调整工作板1的水平度；另外，如图1所示的浇水管41为“八”字形浇水管，从而方便对沙箱试模的两侧同步浇水，消除浇水所引起的试验误差；浇水管41可为可伸缩管，方便布局设置；

在垂直于支撑杆3的延伸方向上，位移传感器6通过辅助支架61安装在支撑杆3的一侧，位移传感器6通信连接控制器10；工作板1上安装有沙箱试模8，沙箱试模8位于所述位移传感器6的下方；工作板1安装有活动限位装置81，用于在支撑杆3延伸方向上对沙箱试模8进行限位；如图3所示的装置为本发明提供的活动限位装置81实施例，由螺栓811和限位块812组成，限位块812上有与螺栓811相配合的长条状限位槽813，通过限位槽813来调整限位块812所在的位置，实现对沙箱试模的限位，从而适用于不同尺寸的沙箱试模，提高装置的适用范围；

值得一提的是，工作板1上还安装有辅助限位装置82，在垂直于支撑杆3的延伸方向上对沙箱试模8进行限位；另外，沙箱试模8可为拼装式沙箱试模，沙箱试模8的底板和四个侧板均安装有锁紧固定装置83，通过锁紧固定装置83对沙箱试模8进行拼装、拆卸，一是方便灌浆料的取出，二是实现试模的循环利用，节约制造成本；

值得一提的是，如图1所示的装置，浇水管41设有三组；沿水流运动方向，水管4依次均布安装有三组三通阀42，三组浇水管41分别通过三通阀42安装在水管4上；辅助支架61、位移传感器6、沙箱试模8、限位装置分别一一对应设有三组，均与浇水管41间隔设置，从而支持同时进行三个试件试验同时进行，减少试验时间；

值得一提的是，如图2所示的装置，还包括防护罩7，防护罩7安装在工作板1上，支撑杆3、支撑杆3上安装的部件、沙箱试模、限位装置位于防护罩7中；防护罩7设有活动门71，用于防护罩7开闭，如图4所示，为防护罩7的一种打开状态，活动门71包括顶板712和侧板711，侧板712上安装有门把手72，通过链条713，使防护罩7的侧面与顶面呈开放状态，方便试验操作；工作板1上安装有排水装置9，用于排出积水，排水装置9通信连接控制器10；通过防护罩，一是为上述试验主要部件提供了防护，避免试验过程中，因意外碰触试验部件而造成的结果不准确、重复试验的情况；二是提供良好的养护环境，试验过程不再局限于特定的实验室中进行，提高试验的可进行性，试验装置可移动；同时，防护罩为透明设置，方便观察试验状态；如图1所示的装置，工作板1的两侧还安装有把手11，方便装置的移动；

如图1所示的装置，控制器10包括显示器101和电控箱102，电控箱102安装在工作板1上，显示器101位于所述电控箱102上，电控箱102安装有打印机103，从而实现试验装置、试验控制的一体化；控制器10内设有控制程序，该程序实现自动浇水、自动记录数据、自动计算试验结果，通过增加自动化控制过程，一是减少试验占用的人工量，在解放劳动力的同时，避免了人工误差；二是简化试验操作步骤，统一试验过程；三是时间控制、浇水控制、读数记录均为自动化实施，实现试验的批量进行，大幅度提高工作效率，也为后续的建筑、市政等工程节约大量的等待时间；四是试验结果自动计算，提高计算效率，可通过打印机打印试验结果；另外，控制器还设有数据传输接口，支持试验数据的导出。

本发明还提供了一种灌浆料竖向膨胀率的测定方法，包括以下步骤：

(S1)调整工作板的水平度，使其不超过0.02并保持；

(S2)沿所述工作板的延伸方向上，通过活动限位装置将沙箱试模限位固定；

(S3)所述沙箱试模内缝隙涂抹密封物，防止漏水；所述沙箱试模开口端放置玻璃板；

(S4)将灌浆料拌合物装入所述沙箱试模中，用两层湿棉布覆盖在所述玻璃板的两侧灌浆料表面，钢质压块置于玻璃板中央位置，位移传感器的测量头垂放在钢质压块上，具备试验条件；

(S5)启动控制器，打开控制程序，重置位移参数；所述控制程序对时间间隔、浇水动作、浇水计数、数据测量、记录及计算自动控制；所述控制器全过程保持通电状态；

(S6)试验完成。

值得一提的是，上述步骤中：步骤S1中还包括S11，步骤S2前包括S21和S22，步骤S2中还包括S23，步骤S5中还包括S51，步骤S6中还包括S61和S62，其中：

(S11)调节地脚，通过水平仪调节工作板的水平度；

(S21)将防护罩打开；

(S22)通过锁紧固定装置拼装所述沙箱试模；

(S23)在垂直于所述工作板的延伸方向上，通过辅助限位装置对所述沙箱试模限位；

(S51)所述控制器通信控制排水装置，对所述工作板上的积水进行排放；

(S61)所述控制器自动得出试验结果，并打印；

(S62)通过所述锁紧固定装置拆卸所述沙箱试模，清理干净后循环利用。

另外，上述试验步骤所述的沙箱试模有三组。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种灌浆料竖向膨胀率的测定装置，其特征在于，包括工作板(1)、支撑杆(3)、水管(4)、电磁水阀(5)、沙箱试模(8)、位移传感器(6)、排水装置(9)、控制器(10)，其中：

所述工作板(1)为长方形工作板(1)，由若干地脚(2)支撑；沿所述工作板(1)的延伸方向上，所述支撑杆(3)架设于所述工作板(1)的一侧，所述支撑杆(3)上安装有所述电磁水阀(5)和水管(4)，沿水流运动方向，水流经所述电磁水阀(5)流进所述水管(4)中，所述水管(4)的出水口连接并连通有浇水管(41)；

在垂直于所述支撑杆(3)的延伸方向上，所述位移传感器(6)通过辅助支架(61)安装在所述支撑杆(3)的一侧；所述工作板(1)上安装有所述沙箱试模(8)，所述沙箱试模(8)位于所述位移传感器(6)的下方；工作板(1)还安装有活动限位装置(81)，用于在支撑杆(3)延伸方向上对所述沙箱试模(8)进行限位；

所述控制器(10)通信连接所述电磁水阀(5)和位移传感器(6)。

2.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，沿水流运动方向，所述水管(4)依次均布安装有三组三通阀(42)，其中：

三组所述浇水管(41)分别通过所述三通阀(42)与所述水管(4)连接；

所述辅助支架(61)、位移传感器(6)、沙箱试模(8)、活动限位装置(81)分别一一对应设有三组，所述沙箱试模(8)与所述浇水管(41)间隔设置。

3.根据权利要求2所述的测定装置，其特征在于，所述工作板(1)上还安装有辅助限位装置(82)，在垂直于支撑杆(3)的延伸方向上对所述沙箱试模(8)进行限位。

4.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，还包括防护罩(7)，其中：

所述防护罩(7)安装在所述工作板(1)上，所述支撑杆(3)、支撑杆(3)上安装的部件、沙箱试模(8)、限位装置位于所述防护罩(7)中；所述防护罩(7)设有活动门，用于防护罩(7)开闭；

所述工作板(1)上安装有排水装置(9)，用于排出积水；所述排水装置(9)通信连接所述控制器(10)。

5.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述控制器(10)包括显示器(101)和电控箱(102)，其中：

所述电控箱(102)安装在所述工作板(1)上，所述显示器(101)位于所述电控箱(102)上，所述电控箱(102)安装有打印机(103)。

6.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述工作板(1)上安装有水平仪，所述地脚(2)为可调节地脚(2)，调整所述工作板(1)的水平度。

7.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述沙箱试模(8)为拼装式沙箱试模，其中：

所述沙箱试模(8)的底板和四个侧板均安装有锁紧固定装置(83)，通过所述锁紧固定装置(83)对所述沙箱试模(8)进行拼装、拆卸。

8.一种灌浆料竖向膨胀率的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)调整工作板的水平度，使其不超过0.02并保持；

(S2)沿所述工作板的延伸方向上，通过活动限位装置将沙箱试模限位固定；

(S3)所述沙箱试模内缝隙涂抹密封物，防止漏水；所述沙箱试模开口端放置玻璃板；

(S4)将灌浆料拌合物装入所述沙箱试模中，用两层湿棉布覆盖在所述玻璃板的两侧灌浆料表面，钢质压块置于玻璃板中央位置，位移传感器的测量头垂放在钢质压块上，具备试验条件；

(S5)启动控制器，打开控制程序，重置位移参数；所述控制程序对时间间隔、浇水动作、浇水计数、数据测量、记录及计算自动控制；所述控制器全过程保持通电状态；

(S6)试验完成。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1中还包括S11，步骤S2前包括S21和S22，步骤S2中还包括S23，步骤S5中还包括S51，步骤S6中还包括S61和S62，其中：

(S11)调节地脚，通过水平仪调节工作板的水平度；

(S21)将防护罩打开；

(S22)通过锁紧固定装置拼装所述沙箱试模；

(S23)在垂直于所述工作板的延伸方向上，通过辅助限位装置对所述沙箱试模限位；

(S51)所述控制器通信控制排水装置，对所述工作板上的积水进行排放；

(S61)所述控制器自动得出试验结果，并打印；

(S62)通过所述锁紧固定装置拆卸所述沙箱试模，清理干净后循环利用。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述沙箱试模有三组。