CN109655366B - 一种快速评价和易性减水剂性能的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速评价和易性减水剂性能的装置，属于水泥外加剂技术领域。所述装置包括呈螺旋状结构带有中心空腔的料槽，所述料槽设置有出料口以及出料口挡板，所述料槽的两边焊接有隔离挡板，所述隔离挡板通过支撑柱固定在托盘上，所述料槽、隔离挡板和托盘形成的空腔内设置有称重模块以及重力传感器，所述托盘底部设置有支撑座，所述装置还包括微机控制与数据处理系统以及带动支撑座运转的电机。本发明还提供利用所述装置对和易性减水剂性能进行评价的方法。本发明装置及方法通过测试离心运动中水泥砂浆各组分在规定路径下离心运动的距离和单位面积上质量分布的差异来评价和易性减水剂的性能，测试装置及方法科学规范，性能评价更加全面。

Description

一种快速评价和易性减水剂性能的装置及方法

技术领域

本发明属于水泥外加剂技术领域，具体为一种快速评价和易性减水剂性能的装置及方法。

背景技术

随着工程类型的日益复杂以及新型混凝土的出现，对混凝土强度不断提高的前提下，对混凝土和易性的要求也越来越高，如超高层的泵送、自密实混凝土等，它们对混凝土的和易性提出了更严格的要求。在实际应用过程中，除了不同区域的砂、石材料质量参差不齐，含泥、含粉量差异大等外，聚羧酸减水剂对混凝土的和易性也起至关重要的作用，开发和生产能调节混凝土和易性的聚羧酸减水剂成为形势所趋。但现有标准规范，如《GB/T8076-2008混凝土外加剂》、《GB/T 8077-2012混凝土外加剂匀质性试验方法》、《GB/T50119-2013混凝土外加剂应用技术规程》中对聚羧酸母液的和易性评价涉及较少，因此建立相应的评价方法对和易性母液开发及生产有积极的推动作用。

目前减水剂和易性评价主要集中在混凝土的坍落度法与维勃稠度法进行测试，评价结果主观影响因素大，耗时费力，评价周期长，难以达到对母液和易性的快速评价。专利CN204359644U公开了一种用于混凝土和易性的测试装置，其原理是通过混凝土拌合过程中搅拌装置扭矩变化所反映的粘度来评估混凝土和易性，但混凝土拌合过程中骨料与搅拌机之间的碰撞摩擦不确定会影响测试精度，而且该装置对混凝土的粘聚性、保水性难以准确测量。专利CN106018177A公开了一种混凝土和易性定量测试装置，利用悬浮体系分层产生的密度变化所引起的容器中混凝土重心改变，来对混凝土的和易性进行定量测试。该装置对装料方式、容器填充程度等因素较为敏感，测试结果重现性不一定满足要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有和易性减水剂性能评价方法存在的不足，提供一种快速准确测试和易性减水剂性能的装置。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种快速评价和易性减水剂性能的装置，所述装置包括呈螺旋状结构带有中心空腔的料槽，所述料槽设置有出料口以及出料口挡板，所述料槽的两边焊接有隔离挡板，所述隔离挡板通过支撑柱固定在托盘上，所述料槽、隔离挡板和托盘形成的空腔内设置有称重模块以及重力传感器，所述托盘底部设置有支撑座，所述装置还包括微机控制与数据处理系统以及带动支撑座运转的电机。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述称重模块包括位于中心空腔底部与中心空腔尺寸大小相同的中心称重模块，以及围绕中心模块分布的若干个尺寸大小相同的边缘称重模块。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述边缘称重模块为敞口的盒状结构。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述料槽为呈螺旋状结构的四方形或呈螺旋状结构的圆形。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述隔离挡板包括支撑板以及分布在支撑板上下两侧并能实现伸缩的上挡板和下挡板，且所述隔离挡板上设置有对上挡板和下挡板进行控制的隔离挡板控制器。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述下挡板上设置有标记线，当两侧的下挡板伸展闭合时，标记线将下挡板划分为分别与下方中心称重模块和边缘称重模块对应的中心测量模块和边缘测量模块。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述相邻边缘测量模块之间设置有模块隔离挡板，模块隔离挡板固定在料槽内壁上，且模块隔离挡板的高度与料槽高度一致。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述出料口挡板上设置有对出料口挡板进行控制的出料口挡板控制器。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述微机控制与数据处理系统对隔离挡板控制器、出料口挡板控制器以及电机进行控制，所述微机控制与数据处理系统还与重力传感器相连，通过重力传感器将称重模块上砂浆的质量传递到微机控制与数据处理系统并显示。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置的一个具体实施例，所述装置还包括将整个装置包裹的防护罩。

一种快速评价和易性减水剂性能的方法，所述方法采用上述所述的装置对和易性减水剂的性能进行评价。

一种快速评价和易性减水剂性能的方法，所述方法包括以下步骤：

1)启动隔离挡板控制器和出料口挡板控制器，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，下挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板自动弹出，关闭出料口，加入待测砂浆装满整个中心空腔；

2)启动隔离挡板控制器、出料口挡板控制器以及电机，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板收缩，打开出料口，通过电机带动整个装置转动；

3)电机停止转动后，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，测量并计算砂浆在距出料口最远边缘测量模块N上的覆盖面积Sn；

4)启动出料口挡板控制器和隔离挡板控制器，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板将出料口关闭，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的下挡板自动收起，砂浆掉入称重模块并通过重力传感器将测量到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示，其中中心称重模块上砂浆质量记为M₀，边缘称重模块上砂浆质量记为M₁，M₂，M₃…M_n；

5)计算称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

中心称重模块上单位面积砂浆质量：M_S0＝M₀/S₀，

前n-1个边缘称重模块上单位面积砂浆质量：M_Si＝M_i/S_i，i为1,2,3…n-1，

最远称重模块N上单位面积砂浆质量：M_Sn＝M_n/S_n，

称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

其中，S₀表示中心测量模块的面积，S_i表示边缘测量模块的面积；

6)相对标准偏差RSD的计算：

相对标准偏差值越小，表明称重模块之间的质量差越小，说明该待测砂浆中和易性减水剂的性能越好，反之则表示待测测砂浆中和易性减水剂的性能越弱。

作为本发明所述一种快速评价和易性减水剂性能的方法的一个具体实施例，步骤4)中，所述出料口关闭后，将模块隔离挡板手动插入并固定在料槽内壁上，防止下挡板收起过程中砂浆在掉入称重模块过程中发生位移。

本发明快速评价和易性减水剂性能的装置及方法工作原理如下：

在一定转速下，非匀质流体中各组分的向心力存在差异，所表现出来的离心运动趋势有所不同，本装置通过测试离心运动中水泥砂浆各组分(砂粒、水泥浆体、水)在规定路径下运动距离和单位面积上质量分布的差异来评价和易性减水剂的性能。

向心力计算方程F_向＝mv²/r，式中F—向心力，单位N；m—物体质量，kg；v为线速度，单位m/s；r—物体运动半径，单位m。从方程中可看出，物体质量越小，其受到的向心力越小，产生离心运动的趋势越大，相应离心运动距离也越大。水泥砂浆是一种多种颗粒级配的多相悬浮液流体，不同组分的向心力存在差异。和易性良好的砂浆，浆体黏聚性、流动性、保水性优良，可看做一个整体，物体质量较大受到的向心力较强，离心运动距离较小，且每段相同距离的质量相差较小。对于和易性差的砂浆，容易出现浆骨分离和泌水现象，相对于砂浆整体而言，砂粒、水泥浆、水的质量较小，所受向心力较小，离心运动距离较大，且每段相同距离的质量相差较大。通过比较砂浆离心运动的距离和单位面积上质量分布的差异对和易性减水剂的性能进行快速评价。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:

1、目前和易性减水剂性能的评价方法大都集中在配制混凝土，该过程费时费力，变量因素过多，评价结果可信度较低。本发明采用砂浆测试来进行评价，配制过程参照现有国家标准，测试过程可操作性强，测试简单快捷，准确性更高；同时还可以避免混凝土评价过程中砂石等其他客观因素以及人为影响因素的影响，提高效率和准确性。

2、在一定转速下，非匀质流体中各组分的向心力存在差异，所表现出来的离心运动趋势有所不同。本发明装置及方法通过测试离心运动中水泥砂浆各组分(砂粒、水泥浆体、水)在规定路径下运动距离和单位面积上质量分布的差异来评价和易性减水剂的性能。综合考虑了和易性相关的保水性、黏聚性和流动性，测试方法科学规范，可以全面地对和易性减水剂性能进行评价。

3、本发明评价装置及方法经过测量和计算可以定量地对和易性减水剂的性能进行测试，可进行相应的指标化和标准化规定，对该种减水剂的研发、生产和应用起到较大的推动作用。

附图说明

图1为实施例1中快速评价和易性减水剂性能装置的俯视图；

图2为实施例1中快速评价和易性减水剂性能装置的正视图；

图3为实施例1中称重模块的结构示意图；

图4为实施例1中下挡板伸展闭合时测量模块的结构示意图；

附图标记：1-料槽、101-中心空腔，102-出料口，103-出料口挡板，2-隔离挡板，201-支撑板，202-上挡板，203-下挡板，204-标记线，205-刻度线，3-支撑柱、4-托盘，5-支撑座，6-底座，7-电机，8-称重模块，801-中心称重模块，802-边缘称重模块Ⅰ、803-边缘称重模块Ⅱ、804-边缘称重模块Ⅲ、805-边缘称重模块Ⅳ，9-测量模块，901-中心测量模块，902-边缘测量模块Ⅰ、903-边缘测量模块Ⅱ、904-边缘测量模块Ⅲ、905-边缘测量模块Ⅳ，10-重力传感器，11-防护罩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合具体结构及原理对本发明一种快速评价和易性减水剂性能的装置及方法进行详细说明：

一种快速评价和易性减水剂性能的装置，所述装置包括呈螺旋状结构带有中心空腔的料槽，所述料槽设置有出料口以及出料口挡板，所述料槽的两边焊接有隔离挡板，所述隔离挡板通过支撑柱固定在托盘上，所述料槽、隔离挡板和托盘形成的空腔内设置有称重模块以及重力传感器，所述托盘底部设置有支撑座，所述装置还包括微机控制与数据处理系统以及带动支撑座运转的电机。

本发明装置中，料槽用来对待测砂浆进行存放，同时提供在转动过程中砂浆各组分的离心运动路径，通过运动距离的差异来评价和易性减水剂的性能。出料口及出料口挡板用来对砂浆的运动进行控制，隔离挡板用来对料槽及料槽内的砂浆进行隔离，同时根据评价过程中不同的要求对砂浆进行控制，提高整个评价结果的准确性。支撑柱用来对隔离挡板以及料槽进行支撑，称重模块用来对掉落在其内的砂浆进行称重，并通过重力传感器将测量到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示。托盘用来对上部的部件进行支撑，作为支撑座和上部部件的连接部分。支撑座用来对整个装置进行支撑，在电机的作用下进行转动，带动整个装置转动，从而实现和易性减水剂性能的测量评价。微机控制与数据处理系统对隔离挡板、出料口挡板以及电机进行控制，实现其工作性能，同时微机控制与数据处理系统还与重力传感器相连，通过重力传感器将称重模块上砂浆的质量传递到微机控制与数据处理系统并显示。

进一步，所述支撑座底部还设置有底座，用来实现支撑座的安装，电机安装在底座上，通过电机带动支撑座相对底座转动。

进一步，所述微机控制与数据处理系统可以安装在支撑座上，也可以采用远程控制。当所述微机控制与处理系统安装在支撑座上时，可以附加一个控制器对微机控制与处理系统进行远程操作控制，此时用电线将微机控制与处理系统和其控制的各个部件连接，并将支撑座设为空心结构，将连接线路置于支撑座内。当微机控制与处理系统采用远程控制时，与其控制的各个部件为无线连接，通过远程对各个部件的运行趋势进行控制。

进一步，所述称重模块包括位于中心空腔底部与中心空腔尺寸大小相同的中心称重模块，以及围绕中心模块分布的若干个尺寸大小相同的边缘称重模块。更进一步，所述边缘称重模块为敞口的盒状结构。独立的称重模块设计，可以实现对不同运动距离的砂浆称重，互不干扰。

进一步，所述料槽为呈螺旋状结构的四方形或呈螺旋状结构的圆形。更进一步，所述料槽可以为闭合的逆时针螺旋状也可以为闭合的顺时针螺旋状。该料槽的形状需设计成闭合的螺旋状，主要是可以避免在旋转离心过程中砂浆的运动相互干扰。比如“回”字形中间开口的形状就不行，在旋转过程中砂浆可能会向两个方向运动或是最终首尾相连，无法达到测量目的。

进一步，所述隔离挡板包括支撑板以及分布在支撑板上下两侧并能实现伸缩的上挡板和下挡板。隔离挡板利用可伸缩的挡板设计，将离心过程、面积测量与称重分离开来，避免对称量过程产生影响，提高准确性。

同时，为了更好的实现对隔离挡板的控制，所述隔离挡板上设置有对上挡板和下挡板进行控制的隔离挡板控制器，隔离挡板控制器与微机控制与数据处理系统连接，实现微机控制与数据处理系统→隔离挡板控制器→隔离挡板运行的控制模式。

进一步，为了更好的实现对出料口挡板的控制，所述出料口挡板上设置有对出料口挡板进行控制的出料口挡板控制器，出料口挡板控制器与微机控制与数据处理系统连接，实现微机控制与数据处理系统→出料口挡板控制器→出料口挡板运行的控制模式。

应当指出，本发明中所提到的微机控制与数据处理系统对隔离挡板控制器、出料口控制器、电机的控制(包括远程控制)，重力传感器将称重模块称重到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示，上述控制或数据的传递的实现都是采用现有常规技术，只要能实现本发明评价方法及目的均可。

进一步，所述下挡板上设置有标记线，当两侧的下挡板伸展闭合时，标记线将下挡板划分为分别与下方中心称重模块和边缘称重模块对应的中心测量模块和边缘测量模块。即中心测量模块与中心称重模块尺寸大小相同，边缘测量模块与边缘称重模块尺寸大小相同，这就要求下挡板在设计使应保证两侧闭合时与整个称重模块是一样的尺寸大小。边缘测量模块用来根据砂浆离心转动后在边缘测量模块上的分布，实现砂浆在距出料口最远测量模块N上覆盖面积的测量。

更进一步，所述每个边缘测量模块上还设置有刻度线。可以根据刻度线直接进行读数，从而无需测量可以直接对砂浆在距出料口最远测量模块N上的覆盖面积Sn进行计算。

所述相邻边缘测量模块之间设置有模块隔离挡板，模块隔离挡板固定在料槽内壁上，且模块隔离挡板的高度与料槽高度一致。模块隔离挡板用来对砂浆的位置进行固定，防止砂浆在掉入称重模块过程中发生位移。

进一步，所述装置还包括将整个装置包裹的防护罩。防护罩用来对整个保证进行隔离，从而避免在离心转动过程中对周围环境或人造成伤害。

进一步，所述隔离挡板控制器上设置有气泡水准器。保证整个测量装置水平，避免因装置倾斜造成的砂浆运动，造成测量误差。

一种快速评价和易性减水剂性能的方法，所述方法采用上述所述的装置对和易性减水剂的性能进行评价。具体地，所述方法包括以下步骤：

1)启动隔离挡板控制器和出料口挡板控制器，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，下挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板自动弹出，关闭出料口，加入待测砂浆装满整个中心空腔；

2)启动隔离挡板控制器、出料口挡板控制器以及电机，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板收缩，打开出料口，通过电机带动整个装置转动；

3)电机停止转动后，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，测量并计算砂浆在距出料口最远边缘测量模块N上的覆盖面积Sn；

4)启动出料口挡板控制器和隔离挡板控制器，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板将出料口关闭，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的下挡板自动收起，砂浆掉入称重模块并通过重力传感器将测量到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示，其中中心称重模块上砂浆质量记为M₀，边缘称重模块上砂浆质量记为M₁，M₂，M₃…M_n；

5)计算称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

中心称重模块上单位面积砂浆质量：M_S0＝M₀/S₀，

前n-1个边缘称重模块上单位面积砂浆质量：M_Si＝M_i/S_i，i为1,2,3…n-1，

最远称重模块N上单位面积砂浆质量：M_Sn＝M_n/S_n，

称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

其中，S₀表示中心测量模块的面积，S_i表示边缘测量模块的面积；

6)相对标准偏差RSD的计算：

相对标准偏差值越小，表明称重模块之间的质量差越小，说明该待测砂浆中和易性减水剂的性能越好，反之则表示待测测砂浆中和易性减水剂的性能越弱。

进一步，步骤4)中，所述出料口关闭后，将模块隔离挡板手动插入并固定在料槽内壁上，防止下挡板收起过程中砂浆在掉入称重模块过程中发生位移。

上述评价方法过程中，隔离挡板控制器、出料口挡板控制器、电机的启动都是通过微机控制与数据处理系统实现的，操作人员通过对微机控制与数据处理系统的操作，将控制信号传递给隔离挡板控制器、出料口挡板控制器、电机，从而控制相应的部件工作。

实施例

本实施例快速评价和易性减水剂性能的装置如图1、图2、图3及图4所示。

本实施例评价装置的料槽1为闭合的呈逆时针螺旋状结构的四方形，在逆时针螺旋状的起点处设置有出料口102、出料口挡板103以及出料口挡板103控制器，料槽1采用宽3cm、高4cm、厚2mm的轻质铝合金板，料槽1的中心位置为螺旋而成的10×10cm的中心空腔101，为砂浆装料口。料槽1的两侧分别设置有隔离挡板2，隔离挡板2与料槽1焊接在一起，隔离挡板2包括支撑板201以及分布在支撑板201上下两侧并能实现伸缩的上挡板202和下挡板203，上挡板202和下挡板203将料槽1密封，上挡板202防止旋转过程中物料飞出，下挡板203提供物料离心运动路径。所述隔离挡板2上设置有对上挡板202和下挡板203进行控制的隔离挡板2控制器。隔离挡板2通过支撑柱3连接到托盘4上，托盘4沿中心垂直焊接于支撑座5上，支撑座5安装在底座6上，底座6上安装有电机7，通过电机7带动支撑座5相对底座6的运转。本实施例装置还包括远程对隔离挡板2控制器、出料口102控制器以及电机7进行控制的微机控制与数据处理系统。

在料槽1、隔离挡板2以及托盘4形成的空腔里设置有称重模块8，称重模块8为5个，分为1个中心称重模块801和4个大小尺寸相同的边缘称重模块(中心称重模块801和边缘称重模块以及边缘称重模块之间为固定连接)，1个中心称重模块801位于中心空腔101的正下方并与中心空腔101的大小尺寸相同，4个边缘称重模块围绕中心称重模块801分布，从出料口102位置逆时针依次编为边缘称重模块Ⅰ802、边缘称重模块Ⅱ802、边缘称重模块Ⅲ804和边缘称重模块Ⅳ805。边缘称重模块与下挡板203间隔2mm，且为长13cm，宽3cm，高4cm的无盖长方体盒，各方盒互不接触，无盖长方体盒的宽度与中心空腔101和料槽1外壁之间的距离相等。在中心称重模块801的底部设置一个重力传感器10(位于中心称重模块801的中心位置)，每个边缘称重模块底部设置有两个重力传感器10，两个重力传感器10分布在边缘称重模块的三等分点处，称重模块8和重力传感器10焊接在托盘4上。重力传感器10与微机控制与数据处理系统无线连接，将称重模块8上砂浆的重量传递到微机控制与数据处理系统并显示。

下挡板203大小尺寸与其下方的称重模块8的大小尺寸相同，下挡板203上设置有标记线204，当两侧的下挡板203伸展闭合时，标记线204将下挡板203划分为与下方称重模块8尺寸大小一一对应的测量模块9-中心测量模块901、边缘测量模块Ⅰ902、边缘测量模块Ⅱ903、边缘测量模块Ⅲ904和边缘测量模块Ⅳ905。本实施例隔离挡板2下挡板203闭合时测量模块9的结构示意图如图3所示。另外，为了方便对砂浆运行距离的测量，在每个边缘测量模块上还设置有刻度线205。

为了防止砂浆在掉落过程中发生位移，在相邻边缘测量模块之间设置有模块隔离挡板(未示出)，模块隔离挡板固定在料槽1内壁上，且模块隔离挡板的高度与料槽1高度一致。

为了进一步加强整个装置的安全性，还设置有将整个装置包裹的有机玻璃防护罩11。

本装置与砂浆接触的所有连接处均采用橡塑密封件进行密封，如料槽1与上下隔离挡板2的连接处均处于密封状态，防止砂浆漏料，影响测试准确性。

本实施例装置对减水剂和易性评价具体操作步骤如下：

将待检减水剂按《GB/T 8076-2008混凝土外加剂》或《GB/T 8077-2012混凝土外加剂匀质性试验方法》配制成水泥砂浆，保证扩展度在220～240mm之间，备用待测。然后按照下述步骤进行评价：

1、打开防护罩11，通过微机控制与数据处理系统远程启动隔离挡板2控制器和出料口挡板103控制器，并通过隔离挡板2控制器控制隔离挡板2的上挡板202自动收起，下挡板203自动伸出闭合，通过出料口挡板103控制器控制出料口挡板103自动弹出，关闭出料口102，加入待测砂浆装满整个中心空腔101；

2、关闭防护罩11，通过微机控制与数据处理系统远程启动隔离挡板2控制器、出料口挡板103控制器以及电机7，并通过隔离挡板2控制器控制隔离挡板2的上挡板202自动伸出闭合，通过出料口挡板103控制器控制出料口挡板103收缩，打开出料口102，通过电机7带动整个装置转动，120r/min，转动60s；

3、电机7停止转动后，打开防护罩11，通过微机控制与数据处理系统远程启动控制隔离挡板2的上挡板202自动收起，根据刻度线205读出砂浆在距出料口102最远测量模块Ⅳ上的覆盖距离8cm，并计算出距出料口102最远边缘测量模块Ⅳ上的覆盖面积S₄为24cm²；

4)通过微机控制与数据处理系统远程启动出料口挡板103控制器和隔离挡板2控制器，通过出料口挡板103控制器控制出料口挡板103将出料口102关闭，将模块隔离挡板手动插入并固定在料槽1内壁上，通过隔离挡板2控制器控制隔离挡板2的下挡板203自动收起，砂浆掉入称重模块8并通过重力传感器10将测量到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示，其中中心称重模块801上砂浆质量M₀记为305g，边缘称重模块上砂浆质量M₁、M₂、M₃、M₄分别记为118g，126g，120g，51g；

5)计算称重模块8上单位面积砂浆质量平均值：

中心称重模块801上单位面积砂浆质量：M_S0＝M₀/S₀＝M₀/100＝305/100＝3.05，单位g/cm²；

前3个边缘称重模块上单位面积砂浆质量：M_Si＝M_i/S_i＝M_i/39，i为1,2,3，M_S1＝118/39＝3.03，M_S2＝126/39＝3.23，M_S3＝120/39＝3.08，单位g/cm²；

最远边缘称重模块Ⅳ805上单位面积砂浆质量：M_Sn＝M_n/S_n，M_S4＝51/24＝2.13，单位g/cm²；

称重模块8上单位面积砂浆质量平均值：

单位g/cm²；

其中，S₀表示中心测量模块901的面积，S_i表示边缘测量模块的面积；

6)相对标准偏差RSD的计算：

相对标准偏差为0.15。

相对标准偏差值越小，表明称重模块8之间的质量差越小，说明该待测砂浆中和易性减水剂的性能越好，反之则表示待测测砂浆中和易性减水剂的性能越差。

应用例

为了评价本发明所述装置和方法对和易性减水剂的性能测量的准确性和实用性，对5种和易性减水剂的性能进行测试。目前和易性减水剂性能评价都需要配制混凝土，通过压力泌水率、离析率和直观状态来对比。本实施例以混凝土评价方法来验证本发明设计的装置和方法的准确性和实用性。参照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002与《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012、CECS 203-2006来对混凝土拌合性能进行测试。两种方法的测试结果见表1与表2。

所述混凝土配合比为：拉法基P·O42.5水泥290kg，I级粉煤灰30kg，矿粉30kg，机制砂950kg(细度模数2.8)，石子980kg，水170kg。待检减水剂按《GB/T 8076-2008混凝土外加剂》或《GB/T 8077-2012混凝土外加剂匀质性试验方法》配制成水泥砂浆。为了准确评价，混凝土扩展度变化控制在±15mm以内，砂浆扩展度控制在220～240mm之间。

压力泌水率测定：按照《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012、CECS203-2006进行测试。离析率测定：将容积为2.5L的混凝土拌合物倒人公称直径为5mm的圆孔筛，置于混凝土振动台振动10s，流过圆孔筛的浆体质量与混凝土总质量的比值。混凝土倒入圆孔筛之后，需将混凝土均匀摊开之后再进行震动试验。

表1混凝土评价方法测试结果

编号	坍落度/扩展度/mm	压力泌水率/％	离析率/％	状态描述	和易性等级
						实施例1	230/610	18.6	11.2	包裹性一般，泌浆	Ⅰ
实施例2	235/605	14.3	10.1	包裹性一般，轻微泌浆	Ⅱ
						实施例3	235/610	12.0	7.9	包裹性好，轻微泌浆	Ⅲ
实施例4	240/620	11.6	8.5	包裹性好，无泌浆现象	Ⅳ
						实施例5	245/620	9.9	6.2	包裹性好，匀质性好	Ⅴ

表2本发明装置、方法测试结果

从表1中可以看出，实施例1～5的混凝土的压力泌水率和离析率依次减小，与混凝土直观状态表现一致。混凝土测试结果表明实施例1～5中的减水剂改善和易性的性能依次增强。表2中数据表明，采用本发明所述实验装置与方法，实施例1～5的砂浆离心运动产生的单位面积质量相对标准偏差依次减小，表明1～5种和易性减水剂的性能依次增强，与混凝土测试结果一致。由此可见，本发明所述装置和方法对和易性减水剂的性能测量具有较好的准确性和实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，所述装置包括呈螺旋状结构带有中心空腔的料槽，所述料槽逆时针螺旋状的起点处设置有出料口以及出料口挡板，所述料槽的两边焊接有隔离挡板，所述隔离挡板通过支撑柱固定在托盘上，所述料槽、隔离挡板和托盘形成的空腔内设置有称重模块以及重力传感器，所述托盘底部设置有支撑座，所述装置还包括微机控制与数据处理系统以及带动支撑座运转的电机，所述称重模块包括位于中心空腔底部与中心空腔尺寸大小相同的中心称重模块，以及围绕中心模块分布的若干个尺寸大小相同的边缘称重模块，所述隔离挡板包括支撑板以及分布在支撑板上下两侧并能实现伸缩的上挡板和下挡板。

2.如权利要求1所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，所述隔离挡板上设置有对上挡板和下挡板进行控制的隔离挡板控制器。

3.如权利要求2所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，所述下挡板上设置有标记线，当两侧的下挡板伸展闭合时，标记线将下挡板划分为分别与下方中心称重模块和边缘称重模块对应的中心测量模块和边缘测量模块。

4.如权利要求3所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，相邻所述边缘测量模块之间设置有模块隔离挡板，模块隔离挡板固定在料槽内壁上，且模块隔离挡板的高度与料槽高度一致。

5.如权利要求1所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，所述出料口挡板上设置有对出料口挡板进行控制的出料口挡板控制器。

6.如权利要求1所述一种快速评价和易性减水剂性能的装置，其特征在于，所述微机控制与数据处理系统对隔离挡板控制器、出料口挡板控制器以及电机进行控制，所述微机控制与数据处理系统还与重力传感器相连，通过重力传感器将称重模块上砂浆的质量传递到微机控制与数据处理系统并显示。

7.一种快速评价和易性减水剂性能的方法，其特征在于，所述方法采用上述权利要求1至6任一项所述的装置对和易性减水剂的性能进行评价。

8.如权利要求7所述一种快速评价和易性减水剂性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)启动隔离挡板控制器和出料口挡板控制器，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，下挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板自动弹出，关闭出料口，加入待测砂浆装满整个中心空腔；

2)启动隔离挡板控制器、出料口挡板控制器以及电机，并通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动伸出闭合，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板收缩，打开出料口，通过电机带动整个装置转动；

3)电机停止转动后，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的上挡板自动收起，测量并计算砂浆在距出料口最远边缘测量模块N上的覆盖面积Sn；

4)启动出料口挡板控制器和隔离挡板控制器，通过出料口挡板控制器控制出料口挡板将出料口关闭，通过隔离挡板控制器控制隔离挡板的下挡板自动收起，砂浆掉入称重模块并通过重力传感器将测量到的砂浆质量传递给微机控制与数据处理系统并显示，其中中心称重模块上砂浆质量记为M₀，边缘称重模块上砂浆质量记为M₁，M₂，M₃…M_n；

5)计算称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

中心称重模块上单位面积砂浆质量：M_S0＝M₀/S₀，

前n-1个边缘称重模块上单位面积砂浆质量：M_Si＝M_i/S_i，i为1,2,3…n-1，最远称重模块N上单位面积砂浆质量：M_Sn＝M_n/S_n，

称重模块上单位面积砂浆质量平均值：

＝(M_S0+M_S1+M_S2+…+M_Sn)/(n+1)，其中，S₀表示中心测量模块的面积，S_i表示边缘测量模块的面积；

6)相对标准偏差RSD的计算：

相对标准偏差值越小，表明称重模块之间的质量差越小，说明该待测砂浆中和易性减水剂的性能越好，反之则表示待测测砂浆中和易性减水剂的性能越弱。

9.如权利要求8所述一种快速评价和易性减水剂性能的方法，其特征在于，步骤4)中，所述出料口关闭后，将模块隔离挡板手动插入并固定在料槽内壁上，防止下挡板收起过程中砂浆在掉入称重模块过程中发生位移。

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