CN110441502A - 一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒及成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，包括底座、能够拆开的透明圆筒，透明圆筒为中空且两端开口的透明圆筒，透明圆筒的整体长度与波纹管长度相适应，底座设有凹槽，透明圆筒插在凹槽内组成组合套筒，凹槽的形状和尺寸与透明圆筒相适应，底座设有用于可拆卸连接于水泥混凝土振动台的固定装置。成型水泥基材料和转移水泥基材料二合一，实现一步到位，成型好水泥基材料后无需中间载体转移水泥基材料，实现手完全不接触到水泥基材料，平稳将水泥基材料放在测试钢架上，减小在浆体灌装、转移过程中对水泥基材料造成的弯折、拉伸变形，避免早期对浆体微观结构产生的影响，减小自收缩仪器测试结果和浆体实际收缩变形之间的误差。
Description
技术领域
本发明涉及水泥基材料自收缩测试领域，特别是涉及一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒及成型方法。
背景技术
水泥是世界上使用最多的建筑材料，水泥的反应涉及到一系列化学反应过程，生成水化硅酸钙等具有胶凝性能的材料，能把砂、石牢固地粘接在一起，具备力学强度。水泥在早期与水的化学反应中会产生变形，其中自收缩是指水泥基材料在无外力作用、恒温、与外界没有物质交换的情况下，水泥由于发生水化反应，浆体体积减小的现象。在混凝土中，水泥浆体发生自收缩时会受到粗骨料的约束，当因自收缩产生的拉应力大于硬化浆体自身的应力时，就会引起试件开裂。材料的开裂会加速外界环境中各种有害介质(如氯离子、二氧化碳、酸碱离子等)的侵入，降低材料的强度和刚度，危及材料的耐久性及使用寿命。因此，准确地测量水泥的自收缩对预防材料早期开裂具有重要意义。
测量自收缩的方法大致分为体积法和长度法。体积法的原理就是把水泥浆体装入一个密闭的弹性橡胶袋后浸入水里称重，通过重量变化来计算浆体的体积收缩。虽然应用体积法测量自收缩时，能在浇筑后立即进行测量，但是新拌水泥基材料裹挟气泡时会对测量的结果产生较大的影响，此外，装有浆体的橡胶袋不能完全保证水不会通过橡胶袋渗透进入浆体。而长度法测量自收缩能够避免体积法的缺陷，中国GBT50082-2009、美国ASTM C490、ASTM C 1698、日本JIS A 1129均采用的是长度法。但是这些现存的测试标准存在一些缺陷，比如不能从浆体浇筑完成后立刻开始自收缩测量，早期的自收缩大小无法测量，因此自收缩测量的结果不够准确。波纹管方法(ASTM C 1698)密闭性优良能有效地阻止浆体和外界环境进行物质交换，是目前比较认可地自收缩测量方式。本发明的发明人申报了“ZL201721146432.9一种测量水泥基材料自收缩装置”，对波纹管法进行改进，提供了一种高精度连续测量自收缩的装置。在测试中发现早期波纹管样品在制备过程中，由于浆体灌装、移动过程中会使得波纹管弯折、拉伸，对早期的微观结构产生重大影响，从而造成在初凝至终凝阶段，测试重复性不佳、数据波动性较大。特别是在灌装过程中，由于浆体灌入，会使得波纹管下部过重而造成波纹管拉伸，人为影响过大，且浆体灌入不充分，存在气泡，影响测试结果。以上这些增大了自收缩仪器测试结果和浆体实际收缩变形之间的误差，也影响了测试的精度，不利于正确地评价浆体的体积稳定性。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其能够有效避免自收缩测试中由于人体手接触而造成的波纹管体弯折、伸缩所带来的误差。
本发明的目的之二是：提供一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型方法，可极大改善波纹管样品的成型效果，有效排除气泡对于测试的不利影响。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，包括底座、能够拆开的透明圆筒，透明圆筒为中空且两端开口的透明圆筒，透明圆筒的整体长度与波纹管长度相适应，底座设有凹槽，透明圆筒插在凹槽内组成组合套筒，凹槽的形状和尺寸与透明圆筒相适应，底座设有用于可拆卸连接于水泥混凝土振动台的固定装置。
进一步，透明圆筒包括左半圆筒和右半圆筒以及固定左半圆筒和右半圆筒的弹力锁扣，左半圆筒和右半圆筒组合成透明圆筒，弹力锁扣设置于左半圆筒和右半圆筒的接触处。
进一步，固定装置为金属片和磁铁，金属片固接于底座的底部，磁铁用于将金属片吸附于水泥混凝土振动台的表面。
进一步，底座为中间设有圆柱型凹槽的正六棱柱。
进一步，金属片为正六边形的金属片。
进一步，圆柱型凹槽的深度大于或等于10mm,底座的侧壁的厚度大于或等于30mm，金属片的厚度大于或等于2mm，底座的整体高度大于或等于30mm，透明圆筒的侧壁的厚度大于或等于2mm。
进一步，底座与透明圆筒的材料为硬质塑料，弹力锁扣为硬质塑料或金属材料。
一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的成型方法，包括如下步骤，
(1)透明圆筒插入底座的凹槽内，组成组合套筒；
(2)将组合套筒放置于水泥混凝土震动台的台面上，并与台面固定连接；
(3)将一端封口的波纹管开口朝上放入组合套筒的透明圆筒中，开启水泥混凝土震动台，一边震动一边倒入水泥新拌浆体。
进一步，具体步骤为，
(1)将透明圆筒插入底座的凹槽内，使透明圆筒固定并镶嵌在底座的凹槽内，凹槽的底面与凹槽底部接触，将上述组合套筒放置于水泥混凝土振动台的台面，底座的金属片与带有磁铁的水泥混凝土振动台的台面连接；
(2)将一端封口的波纹管开口朝上放入组合套筒的透明圆筒中，将水泥新拌浆体准备好，启动水泥混凝土振动台，缓慢将水泥新拌浆体倒入波纹管内，可采用漏斗，倒入过程中水泥混凝土振动台振动，减小灌入速度，使得灌入浆体充分填充波纹管，避免气泡产生，当水泥新拌浆体装料至波纹管模具剩余30mm高度时，停止水泥混凝土振动台振动，将塑料塞以螺旋状慢慢塞入波纹管，使得塑料塞头与浆体充分接触，并将塑料塞与波纹管接缝处用快干胶进行密封。
(3)将装有波纹管样品的组合套筒从振动台取下，移至自收缩测试架上方横置，将组合套筒的底座拆除，按压透明圆筒的弹力锁扣，缓慢将波纹管样品放置于自收缩测试架上，波纹管一端固定，另一端与位移传感器接触。
(4)固定好位移传感器位置，使其对准波纹管测试端塑料塞的中心位置，开始水泥基材料自收缩测试。
进一步，整套装置应该置于恒温室中；或者置于恒温油浴槽中。
总的说来，本发明具有如下优点：
一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，
(1)成型水泥基材料和转移水泥基材料二合一，实现一步到位，成型好水泥基材料后无需中间载体转移水泥基材料，实现手完全不接触到水泥基材料，平稳将水泥基材料放在测试钢架上，减小在浆体灌装、转移过程中对水泥基材料造成的弯折、拉伸变形，避免早期对浆体微观结构产生的影响，减小自收缩仪器测试结果和浆体实际收缩变形之间的误差，提高了测试精度。
(2)透明圆筒方便直接观察到浆体灌注情况和灌注高度，边灌装边观察，有利于灌注水泥基材料，减少实验误差。
(3)带金属片的底座可与振动台的磁性连接，振动过程中不需要人手固定，改善水泥基材料的成型效果，有效排除气泡对于测试的不利影响，减少气泡的产生，减小实验误差。
附图说明
图1为本发明一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的立体结构示意图。
图2为本发明一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的分体结构示意图。
图3为本发明一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的透明圆筒的另外一个角度的结构示意图。
图4为本发明一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的使用状态结构示意图。
其中图1至图4中包括有：
1——底座、11——金属片、12——凹槽、2——透明圆筒21——左半圆筒、22——右半圆筒、23——弹力锁扣、3——波纹管。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
如图1至图4所示，一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，包括中间设有圆柱型凹槽12的正六棱柱底座1和能够拆开的透明圆筒2，透明圆筒2包括左半圆筒21和右半圆筒22以及固定左半圆筒21和右半圆筒22的弹力锁扣23，左半圆筒21和右半圆筒22组合成透明圆筒2，弹力锁扣23设置于左半圆筒21和右半圆筒22的接触处，一共有两个。
透明圆筒2为中空且两端开口的透明圆筒2，透明圆筒2的内直径为305mm，整体长度为420mm，与波纹管3长度相适应，透明圆筒2插在凹槽12内组成组合套筒，凹槽12的形状和尺寸与透明圆筒2相适应，底座1设有用于可拆卸连接于水泥混凝土振动台的固定装置。
固定装置为金属片11和磁铁，金属片11固接于底座1的底部，磁铁用于将金属片11吸附于水泥混凝土振动台的表面。金属片11为正六边形的金属片。
圆柱型凹槽12的深度等于10mm，底座1的侧壁的厚度等于30mm，金属片11的厚度等于2mm，底座1的整体高度等于30mm，透明圆筒2的侧壁的厚度等于2mm。底座1与透明圆筒2的材料为硬质塑料，弹力锁扣23为硬质塑料或金属材料。
一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的成型方法，包括如下步骤，
(1)透明圆筒2插入底座1的凹槽12内，组成组合套筒；
(2)将组合套筒放置于水泥混凝土震动台的台面上，并与台面固定连接；
(3)将一端封口的波纹管3开口朝上放入组合套筒的透明圆筒2中，开启水泥混凝土震动台，一边震动一边倒入水泥新拌浆体。
进一步，具体步骤为，
(1)将透明圆筒2插入底座1的凹槽12内，使透明圆筒2固定并镶嵌在底座1的凹槽12内，凹槽12的底面与凹槽12底部接触，将上述组合套筒放置于水泥混凝土振动台的台面，底座1的金属片11与带有磁铁的水泥混凝土振动台的台面连接；
(2)将一端封口的波纹管3开口朝上放入组合套筒的透明圆筒2中，将水泥新拌浆体准备好，启动水泥混凝土振动台，缓慢将水泥新拌浆体倒入波纹管3内，可采用漏斗，倒入过程中水泥混凝土振动台振动，减小灌入速度，使得灌入浆体充分填充波纹管3，避免气泡产生，当水泥新拌浆体装料至波纹管3模具剩余30mm高度时，停止水泥混凝土振动台振动，将塑料塞以螺旋状慢慢塞入波纹管3，使得塑料塞头与浆体充分接触，并将塑料塞与波纹管3接缝处用快干胶进行密封。
(3)将装有波纹管3样品的组合套筒从振动台取下，移至自收缩测试架上方横置，将组合套筒的底座1拆除，按压透明圆筒2的弹力锁扣23，缓慢将波纹管3样品放置于自收缩测试架上，波纹管3一端固定，另一端与位移传感器接触。
(4)固定好位移传感器位置，使其对准波纹管3测试端塑料塞的中心位置，开始水泥基材料自收缩测试。
进一步，为了保证整个测试的不受温度的影响，整套装置应该置于恒温室中；或者置于恒温油浴槽中。
总的说来，本发明具有如下优点：
一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，
(1)成型水泥基材料和转移水泥基材料二合一，实现一步到位，成型好水泥基材料后无需中间载体转移水泥基材料，实现手完全不接触到水泥基材料，平稳将水泥基材料放在测试钢架上，减小在浆体灌装、转移过程中对水泥基材料造成的弯折、拉伸变形，避免早期对浆体微观结构产生的影响，减小自收缩仪器测试结果和浆体实际收缩变形之间的误差，提高了测试精度。
(2)透明圆筒2方便直接观察到浆体灌注情况和灌注高度，边灌装边观察，有利于灌注水泥基材料，减少实验误差。
(3)带金属片11的底座1可与振动台的磁性连接，振动过程中不需要人手固定，改善水泥基材料的成型效果，有效排除气泡对于测试的不利影响，减少气泡的产生，减小实验误差。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：包括底座、能够拆开的透明圆筒，透明圆筒为中空且两端开口的透明圆筒，透明圆筒的整体长度与波纹管长度相适应，底座设有凹槽，透明圆筒插在凹槽内组成组合套筒，凹槽的形状和尺寸与透明圆筒相适应，底座设有用于可拆卸连接于水泥混凝土振动台的固定装置。
2.按照权利要求1所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：透明圆筒包括左半圆筒和右半圆筒以及固定左半圆筒和右半圆筒的弹力锁扣，左半圆筒和右半圆筒组合成透明圆筒，弹力锁扣设置于左半圆筒和右半圆筒的接触处。
3.按照权利要求1所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：固定装置为金属片和磁铁，金属片固接于底座的底部，磁铁用于将金属片吸附于水泥混凝土振动台的表面。
4.按照权利要求3所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：底座为中间设有圆柱型凹槽的正六棱柱。
5.按照权利要求4所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：金属片为正六边形的金属片。
6.按照权利要求4所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：圆柱型凹槽的深度大于或等于10mm,底座的侧壁的厚度大于或等于30mm，金属片的厚度大于或等于2mm，底座的整体高度大于或等于30mm，透明圆筒的侧壁的厚度大于或等于2mm。
7.按照权利要求1所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒，其特征在于：底座与透明圆筒的材料为硬质塑料，弹力锁扣为硬质塑料或金属材料。
8.一种使用权利要求1-7所述的水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的成型方法，其特征在于：包括如下步骤，
(1)透明圆筒插入底座的凹槽内，组成组合套筒；
(2)将组合套筒放置于水泥混凝土震动台的台面上，并与台面固定连接；
(3)将一端封口的波纹管开口朝上放入组合套筒的透明圆筒中，开启水泥混凝土震动台，一边震动一边倒入水泥新拌浆体。
9.按照权利要求1所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的成型方法，其特征在于：具体步骤为，
(1)将透明圆筒插入底座的凹槽内，使透明圆筒固定并镶嵌在底座的凹槽内，凹槽的底面与凹槽底部接触，将上述组合套筒放置于水泥混凝土振动台的台面，底座的金属片与带有磁铁的水泥混凝土振动台的台面连接；
(2)将一端封口的波纹管开口朝上放入组合套筒的透明圆筒中，将水泥新拌浆体准备好，启动水泥混凝土振动台，缓慢将水泥新拌浆体倒入波纹管内，可采用漏斗，倒入过程中水泥混凝土振动台振动，减小灌入速度，使得灌入浆体充分填充波纹管，避免气泡产生，当水泥新拌浆体装料至波纹管模具剩余30mm高度时，停止水泥混凝土振动台振动，将塑料塞以螺旋状慢慢塞入波纹管，使得塑料塞头与浆体充分接触，并将塑料塞与波纹管接缝处用快干胶进行密封。
(3)将装有波纹管样品的组合套筒从振动台取下，移至自收缩测试架上方横置，将组合套筒的底座拆除，按压透明圆筒的弹力锁扣，缓慢将波纹管样品放置于自收缩测试架上，波纹管一端固定，另一端与位移传感器接触。
(4)固定好位移传感器位置，使其对准波纹管测试端塑料塞的中心位置，开始水泥基材料自收缩测试。
10.按照权利要求1所述的一种水泥基材料自收缩测试的波纹管成型套筒的成型方法，其特征在于：整套装置应该置于恒温室中；或者置于恒温油浴槽中。
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| CN112743669A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-04 | 中国建筑科学研究院有限公司 | 一种流动性混凝土试件成型试验架及试验方法 |
| CN113155585A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-23 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种测试水泥基材料自收缩性能的方法 |
| CN115387614A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-25 | 上海建工四建集团有限公司 | 一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法 |
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201910655591.9A patent/CN110441502A/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112743669A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-04 | 中国建筑科学研究院有限公司 | 一种流动性混凝土试件成型试验架及试验方法 |
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| CN115387614A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-25 | 上海建工四建集团有限公司 | 一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法 |
| CN115387614B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-08-08 | 上海建工四建集团有限公司 | 一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法 |
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