CN112060288A - 可接插连接的分体式砂浆试模及制作砂浆试件的方法 - Google Patents

可接插连接的分体式砂浆试模及制作砂浆试件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可接插连接的分体式砂浆试模，用于砂浆试件的制作，其特征在于，该分体式砂浆试模包括下模和上模，上模和下模接插连接；下模为具有一个开口的立方体，上模为具有上下开口的框体；其中，上模和下模的内表面长度和宽度均相同。以及利用可接插连接的分体式砂浆试模制作砂浆试件的方法。本发明试模和方法不仅使用简单、方便和高效、安全可靠，并且有效解决了因试件制作对抗压强度有影响的现象，对提高试件的制作以及现场施工质量的控制起到了一定的作用。

Description

可接插连接的分体式砂浆试模及制作砂浆试件的方法
技术领域
本发明属于建筑工程领域，涉及用于试验砂浆的抗压强度的砂浆试件制作，特别是一种可接插连接的分体式砂浆试模及利用可接插连接的分体式砂浆试模制作试件的方法。
背景技术
砂浆的抗压强度是评判现场施工质量的关键指标，而试件的制作好坏会对检测结果直接造成一定的影响，比如，制作出来的试件尺寸是否符合标准，整个试件致密性是否一致，从而保证整个试件的强度检测数据是否标准等等。
目前业界使用的DL/T5150-2017《水工混凝土试验规程》中砂浆试件的制备流程，试模2采用的是具有一个上部开口的立方体21，并在该立方体的开口处设有向外延伸的边缘22，如图7所示；具体的砂浆试件的制备流程是：在试模2内壁涂一薄层矿物油后，从开口处加入砂浆并高出该试模开口，在此过程中，不停人工插捣试模中砂浆，插捣过程中砂浆沉落到低于试模开口时，随时添加砂浆；等待1-2h，试模开口处砂浆表面水分稍干后，使刮刀与试模外边缘22齐平来刮去多余的砂浆，并抹平试件表面；在20°±5°的环境下静置24-48小时，使砂浆样本固化；最后拆除试模获得试件。
在实际操作中，采用上述的试模2和试件制作方法获得试件时存在以下问题：首先，将砂浆样本装入试模中，砂浆在制作的时候较粗的颗粒会有所往下沉淀，上部就会出现水较多，这样做出的试件其整体的致密度不一致，试件上部的致密度小于试件下部的致密度，这样便会导致试件整体强度偏低，从而最终影响砂浆的抗压强度检测结果。其次，虽然在制作过程中一直有插捣砂浆，但还是会出现不同的操作人员出现偏差的情况，从而导致做出的试件的致密度均一性不好，也会影响试件的抗压强度。第三，在试件制作过程中，需要人工不停插捣，并且，还需要等到1-2h后，再次人工操作刮去多余砂浆以及抹平砂浆表面，需要专门的人员，耗费人力；并且，在实际制作过程中，存在操作人员忘记在1-2h后抹平砂浆表面，导致这个试件制作失败。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明完全改变制作试件的思路，提供了一种新的可接插连接的分体式砂浆试模，和利用该新的可接插连接的分体式砂浆试模制作砂浆试件的方法，其通过增加一个一定高度的上模可拆卸连接在下模(下膜与原来的试模内表面尺寸相同)上，形成高出试件高度尺寸要求的新试模来承载砂浆，使其通过砂浆重力自沉降的方式来避免了后续的人工操作，节省人力；同时，通过去除固化的预试件上部分的含砂率较低的部分来使获得致密度均一的标准试件，保证了该实验用的标准试件内部致密度一致，使得该标准试件能够更真实的反应其实际抗压强度，从而保证砂浆的抗压强度检测的准确性。
本发明提供的一种可接插连接的分体式砂浆试模，用于砂浆试件的制作，该分体式砂浆试模包括下模和上模，上模和下模接插连接；下模为具有一个开口的立方体，上模为具有上下开口的框体；其中，上模和下模的内表面长度和宽度均相同。
一些优选的实施方式中，下模开口处的外壁向内凹陷形成的凸台，上模下开口的内侧壁向内凹陷形成的接插口；所述上模的接插口卡扣在下模的凸台上相互插接使上模和下模固定连接。
一些优选的实施方式中，下模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm，高为70.7mm；上模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm。一些优选的实施方式中，上模高度为20-70mm。更为优选的实施方式中，上模高度为30-60mm。或者更为优选的实施方式中，上模高度为40-50mm。
一些优选的实施方式中，上模和下模的壁厚均为6mm；下模开口处的外壁向内凹陷和上模下开口的内侧壁向内凹陷的凹陷深度均为3mm，凹陷的高度均为15mm。
一些优选的实施方式中，下模底部设有气泵孔。
另外，本发明还提供一种利用可接插连接的分体式砂浆试模制作砂浆试件的方法，其提供可接插连接的分体式砂浆试模，该分体式砂浆试模包括下模和上模，上模和下模接插连接；下模为具有一个开口的立方体，上模为具有上下开口的框体；其中，上模和下模的内表面长度和宽度均相同，还包括如下步骤：
(1)将上模接插到下模上，形成整体的分体式砂浆试模；
(2)采集砂浆的样本；
(3)在整体的分体式砂浆试模内表面涂一薄层矿物油；
(4)将砂浆样本装整体的分体式砂浆试模内，使砂浆样本充满整个整体分体式砂浆试模；
(5)在20°±5°的环境下静置24-48小时，使砂浆样本固化，形成预试件；
(6)将上模从下模和预试件上取下；
(7)采用切割机沿下模开口处水平切割预试件；
(8)对下模内剩余的试件进行脱模，获得试验用的标准试件。
一些优选的实施方式中，下模开口处的外壁向内凹陷形成的凸台，上模下开口的内侧壁向内凹陷形成的接插口；步骤(1)中，将上模的接插口卡扣在下模的凸台上相互插接使上模和下模固定连接；步骤(6)中，将上模垂直向上从下模向上拔，使上模接插口脱离下模凸台后再进一步垂直向上拔出上模，直至上模完全脱离下模和预试件。
一些优选的实施方式中，标准试件的大小为70.7mmX70.7mmX70.7mm。
一些优选的实施方式中，下模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm，高为70.7mm；上模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm。
一些优选的实施方式中，上模高度为20-70mm。优选的，上模高度为50mm。
一些优选的实施方式中，下模底部设有气泵孔，步骤(4)中，在下模底部气泵孔上垫纸后，将砂浆样本装整体的分体式砂浆试模内；步骤(8)中，将气泵连接在气泵孔上，通过气泵给出气压将下模内剩余的试件从下模内顶出，实现脱模。
有益效果
本发明的可接插连接的分体式砂浆试模及利用可接插连接的分体式砂浆试模制作试件的方法的技术效果在于：能够减小误差制作砂浆试件，制作出致密度均一的试件，从而能更准确的反应处砂浆的抗压强度；并且，该制作试件的方法节省人力，提高效率。本发明试模和方法不仅使用简单、方便和高效、安全可靠，并且有效解决了因试件制作对抗压强度有影响的现象，对提高试件的制作以及现场施工质量的控制起到了一定的作用。
附图说明
图1是本发明的可接插连接的分体式砂浆试模的分解结构示意图；
图2是上模示意图图；
图3是上模的剖面示意图图；
图4是下模示意图；
图5是下模的剖面示意图；
图6是另一结构下模的剖面示意图；
图7是现有试模的结构示意图。
附图标记：
可接插连接的分体式砂浆试模1，上模12，上模内侧壁121，上模内侧壁凹陷122，接插口123，下模11，下模外侧壁111，下模外侧壁凹陷112，凸台113，气泵孔114，现有试模2，立方体21，边缘22。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1-6所示，本发明的一种可接插连接的分体式砂浆试模1，包括下模11和上模12，其中，上模12和下模11为可拆卸式连接，具体的，二者为接插式连接。下模11开口处的外侧壁111向内凹陷形成的凸台113，上模12下开口的内侧壁121向内凹陷形成的接插口123；在需要连接形成整体试模1时，将上模12的接插口123卡扣在下模11的凸台113上相互插接使上模12和下模11固定连接。在不需要连接时，将上模12垂直从下模11向上拔，是二者的接插部分脱离即可使上模12和下模11分离。上模12和下模11制作的材料采用不易变形的塑料或者铁板。
具体的实施例中，下模11为具有一个开口的立方体，其内表面尺寸为长为70.7mm,宽为70.7mm，高为70.7mm。上模12为具有上下开口的框体，并且上模和下模的内表面长度和宽度均相同，即上模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm。上模和下模的壁厚均为4mm；下模开口处的外壁向内凹陷112和上模下开口的内侧壁向内凹陷122的凹陷深度均为2mm，凹陷112和122的高度均为15mm。上模12高度的设置会影响到最终成型的试件的强度，根据现有试模制作试件的沉降参数来综合上模和下模接插的高度来设置。具体的实施例中，上模12高度为20-70mm。更为优选的实施例中，上模高度为30-60mm。或者更为优选的实施例中，上模高度为40-50mm。
一些实施例中，如图6所示，为了更方便的使试件从下模中脱模，在下模底部设有气泵孔114。气泵孔114贯穿下模11底壁。该气泵孔用于连接气泵，通过气泵及气泵孔增加压力给下模内的试件，使试件被气压顶出下模。
利用可接插连接的分体式砂浆试模制作砂浆试件的方法包括如下步骤：
(1)将上模接插到下模上，即将上模的接插口卡扣在下模的凸台上相互插接使上模和下模固定连接形成整体的分体式砂浆试模；
(2)采集砂浆的样本；
(3)在整体的分体式砂浆试模内表面涂一薄层矿物油；
(4)将砂浆样本装整体的分体式砂浆试模内，使砂浆样本充满整个整体分体式砂浆试模；
(5)在20°±5°的环境下静置24-48小时，使砂浆样本固化，形成预试件；
(6)将上模从下模和预试件上取下；即将上模垂直向上从下模向上拔，使上模接插口脱离下模凸台后再进一步垂直向上拔出上模，直至上模完全脱离下模和预试件
(7)采用切割机沿下模开口处水平切割预试件；
(8)对下模内剩余的试件进行脱模，获得试验用的大小为70.7mmX70.7mmX70.7mm的标准试件。
本发明中，对试件进行脱模时，将下模倒置，轻轻敲击下模侧壁，使试件慢慢从下模中滑脱。
其中，另一些实施例中，当下模具有气泵孔时，在步骤(4)中，在整体的试模内装入砂浆样本前，垫一张纸在气泵孔处后再装入砂浆样本，这样砂浆样本中的固定物质不会泄露出下模外，保证了试件的制作；并且，在步骤(8)中，进行脱模时，将气泵连接在气泵孔上，通过气泵给出气压将下模内剩余的试件从下模内顶出，实现脱模。
实施例1：对现有试模(图7)制作的试件来进行沉降试验，来确定本发明可接插连接的分体式砂浆试模的上模高度。
在试模2内涂一薄层矿物油后，从开口处加入砂浆并高出该试模开口，在此过程中，不停人工插捣试模中砂浆，插捣过程中砂浆沉落到低于试模开口时，随时添加砂浆至砂浆溢出试模开口不再下沉，使刮刀与试模外边缘22齐平来刮去多余的砂浆，并抹平试件表面；在20°±5°的环境下静置24-48小时，使砂浆样本固化；最后拆除试模获得试件。每组做三个试件，数据取三个试件的平均值。对试件进行养护，养护完成后利用游标卡尺测量每个试件的高度，该高度与标准试件高度(也即70.7mm)的差值即为沉降值。
沉降值如表1：
Figure BDA0002626734650000061
Figure BDA0002626734650000071
由该试验可以得出，不经过1-2h的等待时间，直接对试模中试件表面抹平会导致试件尺寸(主要是高度)不符合要求，主要是由于试件会有沉降。不同配比的砂浆试件的沉降值会有不同，其中，沉降最大值为2.5mm，因此，在设置上模高度时，必须使下模中试件高度高出下模最少2.5mm。再加上上模和下模接插重叠的高度来设置上模高度。本发明中，上模和下模接插的高度为15mm，因此，上模高度需要高于15mm加上2.5mm的高度。同时，上模高度决定了预试件的高度，同样，也决定了被截除的包含不均匀致密度的试件的长度，因此，上模高度设置过小，会导致截除后留下的试件上表面还是存在致密度不均匀的情况，上模高度设置过大，会过多实用砂浆样本。因此，通常设置为20-70mm。优选的为50mm。
实施例2：对现有试模(图7)和本发明的可接插连接的分体式砂浆试模(图1)制作的试件分别进行强度试验来验证试件抗压强度。
通过现有的试模和现有制作试件的方法制作四组不同配料比的试件，每组试件制作6个。
通过本发明的可接插连接的分体式砂浆试模及利用可接插连接的分体式砂浆试模制作试件的方法制作四组不同配料比(与现有试模制作试件的配比相同)的试件，每组试件制作6个。
分别将这些试件在养护3天(每组测试3个)和养护28天(每组测试3个)后进行抗压强度检测，具体的，试件放在试验机下压板正中间，上下压板与试件之间垫钢垫板，使试件中心与试验机压板中心对准，开动试验机，使试件均匀受压；以0.3MPa/s～0.5MPa/s速度连续而均匀地加荷，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，记录破坏荷载。
具体的试件的强度试验数据如表2：
Figure BDA0002626734650000072
Figure BDA0002626734650000081
由上表可以看出，同样配比的试件，本发明试模和方法制作的试件的强度明显高于现有试模的强度，因此，本发明试模和方法制作的试件更能反映出砂浆的实际抗压强度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可接插连接的分体式砂浆试模，用于砂浆试件的制作，其特征在于，该分体式砂浆试模包括下模和上模，上模和下模接插连接；下模为具有一个开口的立方体，上模为具有上下开口的框体；其中，上模和下模的内表面长度和宽度均相同。
2.根据权利要求1所述的一种可接插连接的分体式砂浆试模，其特征在于，下模开口处的外壁向内凹陷形成的凸台，上模下开口的内侧壁向内凹陷形成的接插口；所述上模的接插口卡扣在下模的凸台上相互插接使上模和下模固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种可接插连接的分体式砂浆试模，其特征在于，下模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm，高为70.7mm；上模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm。
4.根据权利要求3所述的一种可接插连接的分体式砂浆试模，其特征在于，上模高度为20-70mm。
5.根据权利要求4所述的一种可接插连接的分体式砂浆试模，其特征在于，上模和下模的壁厚均为6mm；下模开口处的外壁向内凹陷和上模下开口的内侧壁向内凹陷的凹陷深度均为3mm，凹陷的高度均为15mm。
6.一种利用可接插连接的分体式砂浆试模制作砂浆试件的方法，其特征在于，提供可接插连接的分体式砂浆试模，该分体式砂浆试模包括下模和上模，上模和下模接插连接；下模为具有一个开口的立方体，上模为具有上下开口的框体；其中，上模和下模的内表面长度和宽度均相同，还包括如下步骤：
(1)将上模接插到下模上，形成整体的分体式砂浆试模；
(2)采集砂浆的样本；
(3)在整体的分体式砂浆试模内表面涂一薄层矿物油；
(4)将砂浆样本装整体的分体式砂浆试模内，使砂浆样本充满整个整体分体式砂浆试模；
(5)在20°±5°的环境下静置24-48小时，使砂浆样本固化，形成预试件；
(6)将上模从下模和预试件上取下；
(7)采用切割机沿下模开口处水平切割预试件；
(8)对下模内剩余的试件进行脱模，获得试验用的标准试件。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，下模开口处的外壁向内凹陷形成的凸台，上模下开口的内侧壁向内凹陷形成的接插口；步骤(1)中，将上模的接插口卡扣在下模的凸台上相互插接使上模和下模固定连接；步骤(6)中，将上模垂直向上从下模上向上拔，使上模接插口脱离下模凸台后再进一步垂直向上拔出上模，直至上模完全脱离下模和预试件。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，标准试件的大小为70.7mmX70.7mmX70.7mm。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，下模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm，高为70.7mm；上模内表面尺寸为：长为70.7mm,宽为70.7mm。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，上模高度为20-70mm。
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