CN109507064A - 实时测定水泥净浆流动性能的试验装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，该试验装置的不锈钢杆焊接在升降台上，有圆形孔的拍摄台连接在不锈钢杆上，高清相机放置在有圆形孔的拍摄台上，升降台底座紧贴玻璃板放置，在平整的实验台上铺好画有多个同心圆的防水纸，防水纸上盖上平整的玻璃板，防水纸的同心圆圆心与玻璃板的中心点上下重合，玻璃板中心点处放置截锥圆模，有圆形孔的拍摄台伸到截锥圆模垂直上方正中心，通过调节升降台的高度使得高清相机能实时全景拍摄水泥净浆的流动过程，采集数据，实时测试水泥净浆流动过程，达到准确测量水泥净浆流动度和水泥净浆流动速度的目的。

Description

实时测定水泥净浆流动性能的试验装置及测试方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体是一种实时测定水泥净浆流动性能的试验装置及测试方法。

背景技术

水泥混凝土作为目前最主要的人造建筑材料之一，已成为现代工程建设中应用最为广泛的建筑材料。随着不同工程、不同环境对混凝土性能多层次多功能的要求，高性能混凝土开始出现并被广泛应用在工程建设中。相对于传统水泥混凝土而言，高性能混凝土工程性能的大幅度提高主要依赖于各种化学外加剂的使用，特别是减水剂和聚合物乳液。其中，减水剂可以使新拌混凝土在低水灰比下仍具有优良的拌合性能和施工性能，即工作性，更为重要的是可以显著提高硬化后高性能混凝土的抗压强度与耐久性。而工作性作为新拌水泥基材料的重要工程性能之一，主要包括流动性、可塑性、稳定性和易密性等四种性能，在工程上则主要表现为流动速度的快慢、变形能力的强弱、扒底以及流动性随时间与压力的变化等问题。对于新拌水泥基材料工作性能的研究有很多，大多通过研究其流变性变化来分析其工作性的好坏。然而，各种化学外加剂的试用使得工作性已经发生质的变化，所以对传统的水泥净浆流变性方法提出了新的挑战。

水泥净浆流动性能的传统方法为水泥净浆的流动度试验。具体内容为：水泥净浆的流动度试验是指水泥净浆经搅拌均匀后装入截锥圆模内，将截锥圆模按垂直方向提取，同时开启秒表计时，任水泥净浆在玻璃板上流动，至少30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。由于净浆在流动初期流动速度较快，这种方法需要人工计时，在提取截锥圆模后，需人工拿秒表计时，后期又需拿直尺测量，这期间存在时间误差，虽然按照方法标准做平行实验2-3次，但存在系统误差，导致测量不准确。

因此，研发水泥净浆流动性能实时观测试验装置，通过实时监测水泥净浆流动性能的改变，不但能得到水泥净浆流动度的准确流动结果，还能得到水泥净浆随时间变化的水泥净浆流动速度变化过程，这不仅对研究外加剂对水泥分散性能的能力评估有重要的工程意义，还对外加剂影响早期水泥水化产物的生长规律探究具有重要的学术价值。此外，更为重要的是通过对外加剂存在下水泥净浆流动性能的实时观测，可以探究出添加外加剂情况下水泥早期工作性发生质的变化的原因，从而研发出更高效的能提高混凝土后期强度和抗压能力的外加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种实时测定水泥净浆流动性能的试验装置及测试方法，它能够通过实时观测准确、快速地测试水泥净浆流动度和流动速度。

本发明通过以下述技术方案实现上述目的：一种实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，包括升降台、不锈钢杆、有圆形孔的拍摄台、高清相机、画有多个同心圆的防水纸和玻璃板，具体结构和连接关系为：

所述不锈钢杆焊接在升降台上，有圆形孔的拍摄台连接在不锈钢杆上，高清相机放置在有圆形孔的拍摄台上，将升降台底座紧贴玻璃板放置，在平整的实验台上铺好画有多个同心圆的防水纸，画有多个同心圆的防水纸上盖上平整的玻璃板，画有多个同心圆的防水纸的同心圆的圆心与玻璃板的中心点上下重合，玻璃板中心点处放置截锥圆模，有圆形孔的拍摄台伸到截锥圆模垂直上方正中心，通过调节升降旋钮调整有圆形孔的拍摄台的高度，使相机镜头能穿过平台拍摄到整个玻璃板。

所述画有多个同心圆的防水纸是指在一张白纸上以白底红线间隔1cm画上多个同心圆，在画有多个同心圆的防水纸的水平和垂直方向上以每1cm又画分刻度为0.2cm的黑色横线并标注数字。

所述画有多个同心圆的防水纸的直径为40cm。

所述玻璃板为40×40cm。

所述相机为高清相机。

所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置的实验方法，包括如下步骤：

(1)在水平的台面上，将制备好的同心圆防水纸铺在玻璃平板底部，调整防水纸和玻璃板的位置，从而使得同心圆的中心和玻璃板中心上下重合，用水平尺测量玻璃板的水平性，用湿布将玻璃板，截锥圆模均匀擦过，使其表面湿而不带动水渍，将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用；

(2)将升降台紧贴玻璃板边缘放好，随后将相机置于拍摄台上，镜头向下穿过拍摄台的圆形孔中央，开启相机，调整升降台的高度使得镜头能拍摄到整个玻璃板的场景；

(3)将搅拌好的水泥泥浆迅速装入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提取，用相机记录水泥净浆流动过程的变化一直记录到净浆不再流动；

(4)净浆流动度读数是根据相机的记录时间，开启时间为提取截锥圆模的瞬间为0s，结束时间为净浆流动30s，记录30s后净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取两个垂直方向的读数的平均值作为流动度结果；

(5)净浆实时的流动速度按照开启时间为垂直提起截锥圆模的瞬间为0s，之后按照每2s读数一次，读取净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取二者的平均值作为流动速度结果；

(6)重复第(3)到(5)步骤测试，试样数量不少于三个，结果取平均值，误差为±5㎜。

本发明的突出优点在于：

首次提出用于水泥净浆流动性能实时观测的试验装置，能够有效地消除人工读数带来的误差，更加精确的测量水泥净浆流动度的大小。

该设备能够实时观测并记录水泥净浆的流动速度，流动速度往往和水化产物的形成形貌和数量有密切关系，对研究外加剂对水泥水化过程的影响机理有一定的帮助。此外，可以探究出添加外加剂情况下水泥早期工作性发生质的变化的原因，从而研发出更高效的能提高混凝土后期强度和抗压能力的外加剂。

附图说明

图1是本发明所述实时观测水泥净浆流动性能的试验装置的结构示意图。

图1中标记为：升降台1、不锈钢杆2、有圆形孔的拍摄台3、相机4、画有多个同心圆的防水纸5、玻璃板6、截锥圆模7。

图2是本发明所述实时观测水泥净浆流动性能的试验装置的流动速度图。

图2中的曲线1为聚羧酸醚类减水剂掺量为水泥质量的0.5％时水泥净浆流动度随时间的变化过程；曲线2为聚羧酸醚类减水剂掺量为水泥质量的1.0％时水泥净浆流动度随时间的变化过程；曲线3为聚羧酸醚类减水剂掺量为水泥质量的1.5％时水泥净浆流动度随时间的变化过程；曲线4为聚羧酸醚类减水剂掺量为水泥质量的2.0％时水泥净浆流动度随时间的变化过程；曲线5为聚羧酸醚类减水剂掺量为水泥质量的3.0％时水泥净浆流动度随时间的变化过程；

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。

实施例1

对照图1，本发明所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，包括升降台1、不锈钢杆2、有圆形孔的拍摄台3、相机4、画有多个同心圆的防水纸5、玻璃板6和截锥圆模7，具体结构和连接关系为：

所述不锈钢杆焊接在升降台上，有圆形孔的拍摄台3连接在不锈钢杆2上，相机4放置在有圆形孔的拍摄台3上，画有多个同心圆的防水纸5平整铺在玻璃板6下面，玻璃板中心放置截锥圆模7，有圆形孔的拍摄台3伸到截锥圆模7垂直上方正中心，通过调节升降旋钮调整有圆形孔的拍摄台的高度，使相机镜头能穿过平台拍摄到整个玻璃板。

所述画有多个同心圆的防水纸5是指在一张白纸上以白底红线间隔1cm画上多个同心圆，在画有多个同心圆的防水纸5的水平和垂直方向上以每1cm又画分刻度为0.2cm的黑色横线并标注数字。

所述画有多个同心圆的防水纸5的直径为40cm。

所述玻璃板6为40×40cm。

所述相机4为高清相机。

将画有多个同心圆的防水纸5置于40×40的玻璃板下方，用玻璃板压实。装好拍摄装置的升降台紧靠玻璃板放置，将相机放在拍摄平台上，使相机镜头能穿过拍摄平台上的圆孔，调整升降台的高度，开启相机，使得镜头能捕捉到整个玻璃板的全景。

实施例2

本实施例为采用本发明所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置的实验方法，包括如下步骤：

(1)在水平的台面上，将画有多个同心圆的防水纸铺在玻璃平板底部，调整防水纸和玻璃板的位置，使得画有多个同心圆的防水纸的中心和玻璃板中心上下重合，用水平尺测量玻璃板的水平性，用湿布将玻璃板及截锥圆模均匀擦过，使其表面湿而不带动水渍，将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用；

(2)将升降台紧贴玻璃板边缘放好，随后将相机置于拍摄台上，镜头向下穿过拍摄台的圆形孔中央，开启相机，调整升降台的高度使得镜头能拍摄到整个玻璃板的场景；

(3)将搅拌好的水泥泥浆迅速装入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提取，用相机记录水泥净浆流动过程的变化一直记录到净浆不再流动；

(4)净浆流动度读数是根据相机的记录时间，开启时间为提取截锥圆模的瞬间为0s，结束时间为净浆流动30s，记录30s后净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取两个垂直方向的读数的平均值作为流动度结果；

(5)净浆实时的流动速度按照开启时间为垂直提起截锥圆模的瞬间为0s，之后按照每2s读数一次，读取净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取二者的平均值作为流动速度结果。

(6)重复第(3)到(5)步骤测试，试样数量不少于三个，结果取平均值，误差为±5㎜。

Claims (6)

1.一种实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，其特征在于，包括升降台、不锈钢杆、有圆形孔的拍摄台、高清相机、画有多个同心圆的防水纸和玻璃板，具体结构和连接关系为：

所述不锈钢杆焊接在升降台上，有圆形孔的拍摄台连接在不锈钢杆上，高清相机放置在有圆形孔的拍摄台上，将升降台底座紧贴玻璃板放置，在平整的实验台上铺好画有多个同心圆的防水纸，防水纸上盖上平整的玻璃板，防水纸的同心圆圆心与玻璃板的中心点上下重合，玻璃板中心点处放置截锥圆模，有圆形孔的拍摄台伸到截锥圆模垂直上方正中心，通过调节升降旋钮调整有圆形孔的拍摄台的高度，使相机镜头能穿过平台拍摄到整个玻璃板。

2.根据权利要求1所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，其特征在于，所述画有多个同心圆的防水纸是指在一张白纸上以白底红线间隔1cm画上多个同心圆，在画有多个同心圆的防水纸的水平和垂直方向上以每1cm又画分刻度为0.2cm的黑色横线并标注数字。

3.根据权利要求1所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，其特征在于，所述画有多个同心圆的防水纸的直径为40cm。

4.根据权利要求1所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，其特征在于，所述玻璃板为40×40cm。

5.根据权利要求1所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置，其特征在于，所述相机为高清相机。

6.一种适用于权利要求1所述的实时测定水泥净浆流动性能的试验装置的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在水平的台面上，将画有多个同心圆的防水纸铺在玻璃平板底部，调整防水纸和玻璃板的位置，从而使得画有多个同心圆的防水纸的同心圆的中心和玻璃板中心上下重合，用水平尺测量玻璃板的水平性，用湿布将玻璃板及截锥圆模均匀擦过，使其表面湿而不带动水渍，将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用；

(2)将升降台紧贴玻璃板边缘放好，随后将相机置于拍摄台上，镜头向下穿过拍摄台的圆形孔中央，开启相机，调整升降台的高度使得镜头能拍摄到整个玻璃板的场景；

(3)将搅拌好的水泥泥浆迅速装入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提取，用相机记录水泥净浆流动过程的变化一直记录到净浆不再流动；

(4)净浆流动度读数是根据相机的记录时间，开启时间为提取截锥圆模的瞬间为0s，结束时间为净浆流动30s，记录30s后净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取两个垂直方向的读数的平均值作为流动度结果；

(5)净浆实时的流动速度按照开启时间为垂直提起截锥圆模的瞬间为0s，之后按照每2s读数一次，读取净浆在同心圆的两个垂直方向的读数，并取二者的平均值作为流动速度结果；

(6)重复第(3)到(5)步骤测试，试样数量不少于三个，结果取平均值，误差为±5㎜。