CN110967274B - 一种水泥基材料新拌性能综合评价仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水泥基材料新拌性能综合评价仪,包括:底座和支架;连接于所述支架一端、沿垂直方向延伸进入盛样筒的传动杆;设置于所述传动杆末端与盛样筒底面平行的叶轮;以及放置在水平面的盛样筒;所述传动杆能够带动所述叶轮在盛样筒盛放的水泥基材料内作旋转运动或上下伸缩运动,根据叶片在上升过程中所受阻力以及叶片上黏附的浆体重力值作为评定水泥基材料新拌性能。本发明通过叶片上浆体的重量以及施加外力后叶片上浆体的残余重量,表征水泥基材料对光圆钢筋及带肋钢筋的粘附性;叶片采用等间距圆环组合而成,反映水泥基材料在高密度钢筋中的流动通过能力;本发明生产成本低、操作简单且受人为操作影响因素小,适合在施工现场使用。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,具体而言,尤其涉及一种水泥基材料新拌性能综合评价仪。
背景技术
对于水泥基材料新拌性能的检测方法包括传统的流动性试验方法和流变性试验方法。传统的流动性试验方法,操作方便,但仅能提供单一参数且受人为操作影响较大。流变性试验可以提供更准确的流变参数,但流变设备价格昂贵且不适合在施工现场使用。测试水泥基材料粘附性的方法主要需要采用stone rods装置或probe tack试验;测试新拌水泥基材料的流动通过能力需要采用J型环和L-box装置进行试验。现有设备stone rods装置、J型环和L-box装置在试验中仅能提供单一参数,且受人为操作因素影响较大;而probetack试验在测试新拌水泥基材料粘聚性时存在局限性,对于流动度较大、粘度低的水泥基材料无法达到试验要求。
发明内容
根据上述提出现有水泥基性能检测技术局限性大、可靠性差的技术问题,而提供一种水泥基材料新拌性能综合评价仪。本发明可以在施工现场使用,能提供多个流变参数,造价低且受人为因素影响较小。
本发明采用的技术手段如下:
一种水泥基材料新拌性能综合评价仪,包括:底座和支架;连接于所述支架一端、沿垂直方向延伸进入盛样筒的传动杆;设置于所述传动杆末端与盛样筒底面平行的叶轮;以及放置在水平面的盛样筒;所述传动杆能够带动所述叶轮在盛样筒盛放的水泥基材料内作旋转运动或上下伸缩运动,根据叶片在上升过程中所受阻力以及叶片上黏附的浆体重力值作为评定水泥基材料新拌性能。
进一步地,所述叶片为同心圆环阵列形式,相邻同心圆环之间等间距排布。
进一步地,所述相邻同心圆环之间的间距为骨料最大直径的1.5倍。
进一步地,所述叶片为方形“米”字形式。
进一步地,所述叶片与盛样筒筒壁之间的间距为骨料最大直径的2倍。
进一步地,还包括控制传动杆的旋转和升降的控制器,以及采集所述叶片在水泥基材料中上升过程中遇到的阻力经时变化量、并且采集所述叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体重力值的传感器系统。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明较传统流动性试验可以获得多个流动性参数,可以综合评价水泥基材料的新拌性能;
(2)本发明通过叶片上浆体的重量以及施加外力后叶片上浆体的残余重量,可以很好地表征实际工程中水泥基材料对光圆钢筋及带肋钢筋的粘附性;
(3)本发明叶片采用等间距圆环组合而成,可以反映实际工程中水泥基材料在高密度钢筋中的流动通过能力;
(4)本发明生产成本低、操作简单且受人为操作影响因素小,适合在施工现场使用。
基于上述理由本发明可在建筑工程领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明结构功能示意图。
图2为本发明第一叶片结构示意图。
图3为本发明第二叶片结构示意图。
图中:1、第一叶片结构;2、第二叶片结构;3、控制器;4、传感器系统;5、升降控制装置;6、旋转控制装置;7、扭矩传感器;8、力传感器;9、盛样筒;10、支架。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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1-3所示,本发明提供了一种水泥基材料新拌性能综合评价仪,包括:底座和支架1;连接于所述支架1一端、沿垂直方向延伸进入盛样筒9的传动杆;设置于所述传动杆末端与盛样筒9底面平行的叶轮;以及放置在水平面的盛样筒9;所述传动杆能够带动所述叶轮在盛样筒9盛放的水泥基材料内作旋转运动或上下伸缩运动,根据叶片在上升过程中所受阻力以及叶片上黏附的浆体重力值作为评定水泥基材料新拌性能。进一步地,综合评价仪还包括控制传动杆的旋转和升降的控制器,以及采集所述叶片在水泥基材料中上升过程中遇到的阻力经时变化量、并且采集所述叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体重力值的传感器系统。
所述叶片分为第一叶片1和第二叶片2两种形式,其中第一叶片1为同心圆环阵列形式,相邻同心圆环之间等间距排布。相邻同心圆环之间的间距为骨料最大直径的1.5倍。第二叶片为方形“米”字形式。叶片与盛样筒9筒壁之间的间距为骨料最大直径的2倍。
下面通过一个具体的应用实例,对本发明的技术方案做进一步说明。
本实施例中,水泥基材料新拌性能综合评价仪包括第一叶片1或者第二叶片2、控制器3、采集系统4、升降控制装置5、旋转控制装置6、扭矩传感器7、力传感器8、盛样筒9、支架10和底座。
该装置主要实现搅拌功能,在试验进行前对制备好的水泥基材料静置一段时间后置入盛样筒中搅拌使浆体匀质。评价指标包括水泥基材料的流动通过能力及水泥浆体的粘附性。在一种实施方式中,采用第一叶片1,其圆环表面分为光滑和带肋两种类型,叶片1的截面直径为5mm,分别对应实际工程中水泥基材料对光圆钢筋和带肋钢筋的粘附作用。在另一种实施方式中采用第二叶轮2,主要检测水泥浆体的粘附性。在上述两种实施方式中,叶片上均带有螺栓,且叶片和传动杆之间通过螺栓连接,图2和图3分别给出了第一叶片及第二叶片的俯视图。叶片尺寸根据所测试的水泥基材料而定,当浆体中存在骨料时,叶片与筒壁之间的间距为骨料最大直径的2倍。当选用第一叶片时,其同心圆环之间的间距为骨料最大直径的1.5倍,当检测材料为水泥净浆时,各同心圆环的间距为5mm。
控制器3用于控制传动杆的旋转和升降,具体包括通过为升降控制装置控制下部传动杆的升降,以及通过旋转装置控制整个传动杆的旋转。在一种实施方式中,传动杆分为上下两部分,杆的上半部分为空心管,管外径为20mm,筒壁厚度为4mm,传动杆下半部分为实心杆,杆的直径为10mm,传动杆的上、下部分通过螺栓进行连接,在进行旋转测试时上紧螺栓,在进行叶片升降时,将螺栓取下,传动杆的旋转可以设定不同的转速,可以依据水泥的水化龄期进行设置,叶片的升降可以设定不同的升降速度,可以反映叶片在水泥基材料中在上升过程中不同上升速度下受到的阻力值;采集系统采集叶片在水泥浆体中上升过程中遇到的阻力经时变化值,以及叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体的重力值。具体通过扭矩传感器感7应叶片在旋转过程中的转速或角速度,以及通过力传感器8,感应传动杆在浆体中升降过程中受力的经时变化值及升至液面上方时粘附在叶片上水泥浆的重量。盛样筒9的尺寸高度为200mm,盛样筒内部直径根据所测水泥基材料进行调整,保证叶片外端和筒内壁之间的间距为浆体中骨料最大直径的2倍。
上述水泥基材料综合评价仪工作过程如下:
a.水泥基材料流动通过能力测试:水泥基材料制备完成后立刻转移至盛样筒9中,首先采用第一叶片1对水泥基材料进行再次搅拌,保证水泥基材料在盛样筒中匀质,卸下两传动杆之间的螺栓,然后将传动杆升至液面以上,换第二叶片2进行新拌水泥基材料流动通过能力试验。
进行水泥基材料流动通过能力和粘附性试验时,记录此时叶片及下部传动杆的初始重量值m0。将换好的第二叶片2以设定速度降至液面下10cm,静置30s待浆体内部结构稳定。
叶片在浆体中上升可以设定不同的上升速度,记录浆体上升过程中叶片受到的经时阻力值。叶片升至水泥基材料液面上方时记录此刻叶片上水泥浆的重量m1;根据此刻在叶片上水泥基材料的重量及叶片在水泥浆体中上升过程中遇到的阻力值反映水泥基材料的流动通过能力。
浆体流动通过能力可以根据不同叶片(光圆、带肋)重复上述步骤对水泥基材料的不同流动通过能力进行表征。
b.水泥基材料粘附性测试:叶片升至浆体液面上方5cm时,静置30s,纪录此时叶片上浆体的重量值m2,根据m2表征水泥基材料的吸附性;然后装上螺栓,使叶片以给定旋转速度进行旋转,旋转15s后记录此刻叶片上残余浆体的重量值m3。根据粘附在叶片上水泥基材料的重量m2和m3综合评价水泥基材料的粘附性。
c.进行不同水化龄期新拌水泥基材料流动通过能力和粘附性试验,分析对比新拌水泥基材料工作性能的经时衰减性,重复上述a,b步骤进行。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种水泥基材料新拌性能综合评价仪,其特征在于,包括:
底座和支架;
连接于所述支架一端、沿垂直方向延伸进入盛样筒的传动杆;
设置于所述传动杆末端与盛样筒底面平行的叶轮,所述叶轮包括第一叶片,所述第一叶片为同心圆环阵列形式,相邻同心圆环之间等间距排布;
放置在水平面的盛样筒;
控制传动杆的旋转和升降的控制器;
以及采集所述叶片在水泥基材料中上升过程中遇到的经时阻力,并且采集所述第一叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体重力值的传感器系统;
所述传动杆能够带动所述叶轮在盛样筒盛放的水泥基材料内作上下伸缩运动,所述第一叶片在传动杆的带动下以不同的速度在水泥基材料内升降,所述传感器系统采集第一叶片在水泥基材料内上升过程中受到的经时阻力值以及第一叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体重力值,根据第一叶片在水泥基材料内上升过程中受到的经时阻力值和第一叶片升至液面上方时粘附在叶片上浆体重力值反映水泥基材料的流动通过能力。
2.根据权利要求1所述的水泥基材料新拌性能综合评价仪,其特征在于,所述第一叶片相邻同心圆环之间的间距为骨料最大直径的1.5倍。
3.根据权利要求1所述的水泥基材料新拌性能综合评价仪,其特征在于,所述第一叶片与盛样筒筒壁之间的间距为骨料最大直径的2倍。
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