CN110196179A - 一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法,该装置包括底模和上模，底模的空腔中一体成型有两个隔板，两个隔板将底模的空腔分隔成三个互为独立的试件模腔构成一种三联带底试模；每个试件模腔均为大小相等的正立方形模腔，每个试件模腔的底面均开有进气孔；上模能拆卸地密封连接底模的上敞开口。该装置的使用方法包括装置的组装、涂刷机油、采集水泥浆样、水泥浆注入底模、成型试件体、试件体静置、试件体脱模、试件体养护至测试龄期。采用本发明水泥浆试件可一次性浇筑成型，无需二次补充浆液，试件固化后也无需进行二次处理，其使用方法简便，便于操作，试件制作成本低。

Description

一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及水泥浆试件的制作技术，特别是一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法。

背景技术

注浆技术是一种简单、经济、有效的岩土工程加固与堵水方法，已在建筑、水利水电、交通、矿山等各大领域的建设工程中广泛应用。水泥注浆技术在地基工程中发挥的最主要作用是加固作用，被广泛用于各类施工工法中，如静钻根植施工工法、SMW工法、水泥搅拌桩施工工法等。在地基工程的施工过程中，将配置好的水泥净浆注入土体孔隙中，与土体结合，发生物化反应，从而提高土体强度，达到提高地基承载力的目的。注浆浆液的性能（尤其是注浆浆液的力学性能）在地基工程中发挥着极其重要的作用，甚至是决定注浆效果的关键。因此，在实际应用过程中，必须通过相关性能试验及测试，把控浆液的性能与质量。

目前业界采用的方法主要有两种：一是参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行，采用的是40mm×40mm×160mm棱柱形试件；二是参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行，采用的是70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件。这两种成型方法的试模是由多块铸铁板或钢拼装而成，组装完成后需采用黄油等密封材料涂抹试模的外接缝，试模内涂刷薄层机油或隔离剂，拆模时方便试件与试模分离，砂浆制备完成后立即成型。在使用上述方法成型的过程中，流动性大、无骨料的水泥浆会从拼接缝中流淌出来（黄油等密封效果不佳），试件硬化后还易出现麻面、孔洞等；再者由于基础工程中注浆用水泥浆水灰比较大，试件在静置过程会分泌水层从而导致试件尺寸不足，需要在静置过程中不停补足浆液，不仅耗时长、操作麻烦，且还会影响试件的整体性。

申请号为201510254331.2发明专利提供了一种用袋体制作水泥净浆试件的方法，该方法不仅克服了现有的利用拼接钢制模的易渗漏及试件表面缺陷较多的问题，而且制作方法简单易操作、成本低。但该方法制备的试件还需进行切割找平等二次处理，操作繁杂且对操作者的操作水平要求较高，试验结果受试件断面的处理情况影响较大，再者由于该试件尺寸不是标准试件，在实际应用中检测费用非常高，几乎是上述两种试件检测费的10倍以上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法，通过本装置制作的水泥浆试件尺寸及质量稳定性高，且均符合检测要求，试件表面光滑平整；其制作方法操作简便、试件无需二次处理，试件的制作与检测成本低。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于制作水泥浆试件的装置，包括具有上敞开口的长立方形底模，底模的空腔中沿长度方向等间隔一体成型有两个隔板，两个隔板将底模的空腔分隔成三个互为独立的试件模腔构成一种三联带底试模；每个试件模腔均为大小相等的正立方形模腔，并且每个试件模腔的底面中心均开有用于连接气管的进气孔；底模的上敞开口能拆卸地密封连接有上模，上模的内腔的长宽尺寸与底模的空腔的长宽尺寸相一致，上模内腔的高度至少是试件模腔高度的1/2。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的上模为由四块高度相同的围板围成的长方形框体，四块围板包括两块长边面围板和两块宽边面围板。

上述的上模在靠近下端部的外周面上成型有一圈上紧固板，底模在上敞开口的外周面与上紧固板相对应成型有下紧固板，上紧固板和下紧固板间压装有起密封作用的密封圈。

上述的密封圈为弹性自膨胀非金属密封圈。

上述的底模和上模通过紧固件能拆卸地密封相连接。

上述的紧固件为穿设上紧固板和下紧固板的紧固螺栓，或为夹持住上紧固板和下紧固板的弹簧夹子。

上述的底模和上模均由铸铁、铸钢或塑料一体浇筑成型，试件模腔的长、宽、高的尺寸均为70.7mm。

本发明还提供了一种用于制作水泥浆试件的装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

1)、将底模水平放置，进气孔利用封堵件暂封，将密封圈套在上模的下端部，然后再将套有密封圈的上模放在底模的上敞开口上，并用紧固件将上模与底模固定相连接，完成用于制作水泥浆试件的装置的组装；

2)、装置组装好后，在装置的每个试件模腔的内壁上和上模的内腔壁上，利用毛刷涂刷上一层机油或隔离剂；

3)、采集在成型前已经过充分搅拌的水泥浆样；

4)、将采集的水泥浆样由上模的上口缓缓注入底模，直至上模的上部，随后静置；

5)、待水泥浆稳定后，在水泥浆初凝前拆除紧固件，将上模从底模上取下，然后使用刮尺一次将超过底模上敞开口部分的水泥浆刮去，并用直尺将留在底模中的水泥浆的表面抹平，使水泥浆在底模的试件模腔中一次凝固成型三个试件体；

6)、试件体成型后，用湿布覆盖试件体的表面或用不透水的薄膜覆盖试件体的表面，并在20±5℃的环境中静置24h~48h；

7)、试件体静置24h~48h后脱模；脱模时，将封堵底模进气孔的封堵件移除，使进气孔与气泵相连接，利用气泵产生的压缩空气将每个试件模腔中的试件体推出；

8)、对脱模后的试件体进行养护，直到需要的测试龄期为止，完成水泥浆试件的制作。

上述的刮尺以近似90°的角度架在底模上敞开口的一端，沿底模的长度方向以横向锯割的动作慢慢的向底模上敞开口的另一端移动，一次将超过底模上敞开口部分的水泥浆刮去。

上述的直尺以近乎水平的角度将试体表面抹平。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法，本发明具有以下有益效果：本发明的装置结构简单，密封性好，制造成本经济，采用本装置水泥浆试件能一次性浇筑成型，无需二次补充浆液，试件整体性好且尺寸误差非常小，试件固化后也无需进行二次处理，本装置的使用方法简便，便于操作，工程应用方便，使用该方法制成的水泥浆试件为70.7mm×70.7mm×70.7mm的标准尺寸，检测成本低。

附图说明

图1是本发明的总装结构示意图；

图2是图1中上模的结构示意图；

图3是本发明的剖视结构图；

图4是本发明的主视结构图；

图5是图3中Ⅰ处的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至5是本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：底模1、试件模腔1a、隔板11、下紧固板13、上模2、长边面围板21、宽边面围板22、上紧固板23、密封圈3、紧固件4。

如图所示，本发明公开了一种用于制作水泥浆试件的装置，采用本装置可以一次制作出三个试件，并且制作出的试件整体性好、尺寸误差非常小，还无需进行二次处理。本装置包括底模1，底模1为一个具有一定高度、长度和宽度的长立方形的盒体，它具有一个上敞开口。为了无需切割即可一次成型多个标准的水泥浆试件，底模1的空腔中沿长度方向等间隔一体成型有两个隔板11，两个隔板11将底模1的空腔分隔成三个互为独立的用于成型水泥浆试件的试件模腔1a，每个试件模腔1a均为大小相等的正立方形模腔，即每个试件模腔1a的长、宽、高尺寸相等。使底模1构成了一种三联带底试模。从而使本装置可以一次成型三个标准的水泥浆试件。为了使成型的水泥浆试件能顺利脱模，并保持其完整性和可实验性，底模1的底板上位于每个试件模腔1a的底面中心均开有进气孔。这样在拆模时就能利用气泵，通过进气孔将水泥浆试件推出试件模腔1a。底模1的上敞开口上能拆卸地连接有上模2，上模2与底模1采用密封的方式相连接，这样可以防止水泥浆向外渗漏。上模2的内腔的长度尺寸和宽度尺寸与底模1的空腔的长度尺寸和宽度尺寸对应相一致，上模2内腔的高度至少是试件模腔1a高度的1/2。

由本发明的图1和图2可以看出，上模2为由四块高度相同的围板围成的长方形框体，上模2具有长方形的上口和长方形的下口，其下口与底模1的上敞开口能对应相连接。四块围板包括两块长边面围板21和两块宽边面围板22。四块围板可以通过焊接等方式形成一个整体，当然最佳是一体成型件。

实施例中，上模2在靠近下端部即下口的外周面上成型有上紧固板23，上紧固板23沿上模2的整个周边延伸形成一圈。底模1在上敞开口的外周面与上紧固板23相对应成型有下紧固板13，上紧固板23和下紧固板13相配合两者之间成型有密封腔槽，该密封腔槽中安装有起密封作用的密封圈3。密封圈3在上紧固板23和下紧固板13的夹紧力的作用下，能防止水泥浆从底模1和上模2的连接处渗漏。

上述的密封圈3为弹性自膨胀非金属密封圈。密封圈3具有一定的弹性，在夹紧力消失后能够恢复原状。

实施例中，底模1和上模2通过紧固件4能拆卸地密封相连接。紧固件4可以是紧固螺栓，也可以是弹簧夹子。当采用紧固螺栓时，上紧固板23和下紧固板13均加工有光孔，紧固螺栓穿过光孔并利用螺母将底模1和上模2固定相连接。当采用弹簧夹子时，则可以直接利用弹簧夹子的弹力夹持住上紧固板23和下紧固板13即可。

实施例中，底模1和上模2均由铸铁、铸钢或塑料一体浇筑成型，当然底模1和上模2最佳还是由塑料一体浇筑成型。塑料成型的底模1和上模2价格低廉，能有效地降低检测成本。本发明试件模腔1a的长、宽、高的尺寸均为70.7mm。采用本装置成型的水泥浆试件为70.7mm×70.7mm×70.7mm的标准尺寸试件。

为确保水泥浆试件的表面光滑、平整，底模1和上模2内表面的平整度应每100mm不超过0.05mm。

本发明还公开了一种用于制作水泥浆试件的装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

1)、将底模1水平放置，进气孔利用封堵件暂封，以防止水泥浆渗漏；然后再将密封圈3套装在上模2的下端部，再将套有密封圈3的套模2放在底模1的上敞开口上，并用紧固件4将上模2与底模1密封固定相连接，完成用于制作水泥浆试件的装置的组装；

2)、装置组装好后，在装置的每个试件模腔1a的内壁上和上模2的内腔壁上，利用毛刷涂刷上一层机油或隔离剂；

3)、采集在成型前已经过充分搅拌好的水泥浆样；

4)、将采集的水泥浆样由上模2的上口缓缓注入底模1中，直至上模2的上部，随后静置；

5)、待水泥浆稳定后，在水泥浆初凝前拆除紧固件4，将上模2从底模1上取下，然后使用刮尺一次将超过底模1上敞开口部分的水泥浆刮去，并用直尺将留在底模1中的水泥浆的表面抹平，使水泥浆在底模1的试件模腔1a中一次凝固成型三个试件体；

6)、试件体成型后，用湿布覆盖试件体的表面或用不透水的薄膜覆盖试件体的表面，并在20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜；即试件体要静置24h至48h。

7)、试件体静置24h至48h后脱模；脱模时，将封堵底模1进气孔的封堵件移除，使进气孔与气泵相连接，利用气泵产生的压缩空气将每个试件模腔1a中的试件体推出；

8)、对脱模后的试件体进行养护，直到需要的测试龄期为止，完成水泥浆试件的制作。

实施例中，刮尺最佳应以近似90°的角度，架设在底模1上敞开口的一端，沿底模1的长度方向以横向锯割的动作慢慢的向底模1上敞开口的另一端移动，一次将超过底模1上敞开口部分的水泥浆刮去。所谓的近似90°的角度为与水平面的夹角呈85度到89度的角度。

实施例中，直尺以近乎水平的角度将试体表面抹平。所谓的近乎水平的角度为与水平面的夹角呈1度到5度的角度。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于制作水泥浆试件的装置，包括具有上敞开口的长立方形底模(1)，其特征是：所述的底模(1)的空腔中沿长度方向等间隔一体成型有两个隔板(11)，两个所述的隔板(11)将底模(1)的空腔分隔成三个互为独立的试件模腔(1a)构成一种三联带底试模；每个所述的试件模腔(1a)均为大小相等的正立方形模腔，并且每个试件模腔(1a)的底面中心均开有用于连接气管的进气孔；所述的底模(1)的上敞开口能拆卸地密封连接有上模(2)，所述的上模(2)的内腔的长宽尺寸与底模(1)的空腔的长宽尺寸相一致，所述的上模(2)内腔的高度至少是试件模腔(1a)高度的1/2。

2.根据权利要求1所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的上模(2)为由四块高度相同的围板围成的长方形框体，四块所述的围板包括两块长边面围板(21)和两块宽边面围板(22)。

3.根据权利要求2所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的上模(2)在靠近下端部的外周面上成型有一圈上紧固板(23)，所述的底模(1)在上敞开口的外周面与上紧固板(23)相对应成型有下紧固板(13)，所述的上紧固板(23)和下紧固板(13)间压装有起密封作用的密封圈(3)。

4.根据权利要求3所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的密封圈(3)为弹性自膨胀非金属密封圈。

5.根据权利要求4所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的底模(1)和上模(2)通过紧固件(4)能拆卸地密封相连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的紧固件(4)为穿设上紧固板(23)和下紧固板(13)的紧固螺栓，或为夹持住上紧固板(23)和下紧固板(13)的弹簧夹子。

7.根据权利要求6所述的一种用于制作水泥浆试件的装置，其特征是：所述的底模(1)和上模(2)均由铸铁、铸钢或塑料一体浇筑成型，所述的试件模腔(1a)的长、宽、高的尺寸均为70.7mm。

8.根据权利要求7所述的一种用于制作水泥浆试件的装置的使用方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

1)、将底模(1)水平放置，进气孔利用封堵件暂封，将密封圈(3)套在上模(2)的下端部，然后再将套有密封圈(3)的上模(2)放在底模(1)的上敞开口上，并用紧固件(4)将上模(2)与底模(1)固定相连接，完成用于制作水泥浆试件的装置的组装；

2)、装置组装好后，在装置的每个试件模腔(1a)的内壁上和上模(2)的内腔壁上，利用毛刷涂刷上一层机油或隔离剂；

3)、采集在成型前已经过充分搅拌的水泥浆样；

4)、将采集的水泥浆样由上模(2)的上口缓缓注入底模(1)，直至上模(2)的上部，随后静置；

5)、待水泥浆稳定后，在水泥浆初凝前拆除紧固件(4)，将上模(2)从底模(1)上取下，然后使用刮尺一次将超过底模(1)上敞开口部分的水泥浆刮去，并用直尺将留在底模(1)中的水泥浆的表面抹平，使水泥浆在底模(1)的试件模腔(1a)中一次凝固成型三个试件体；

6)、试件体成型后，用湿布覆盖试件体的表面或用不透水的薄膜覆盖试件体的表面，并在20±5℃的环境中静置24h~48h；

7)、试件体静置24h~48h后脱模；脱模时，将封堵底模(1)进气孔的封堵件移除，使进气孔与气泵相连接，利用气泵产生的压缩空气将每个试件模腔(1a)中的试件体推出；

8)、对脱模后的试件体进行养护，直到需要的测试龄期为止，完成水泥浆试件的制作。

9.根据权利要求8所述的一种用于制作水泥浆试件的装置的使用方法，其特征是：所述的刮尺以近似90°的角度架在底模(1)上敞开口的一端，沿底模(1)的长度方向以横向锯割的动作慢慢的向底模(1)上敞开口的另一端移动，一次将超过底模(1)上敞开口部分的水泥浆刮去。

10.根据权利要求9所述的一种用于制作水泥浆试件的装置的使用方法，其特征是：所述的直尺以近乎水平的角度将试体表面抹平。