CN118032586A - 一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置及评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置及评价方法，其特征在于：包括推车、所述推车上设置有控制台、振动基座，所述振动基座上设置有振动平台，所述振动平台上设置有离析盒，所述离析盒底部设置有出料空间，所述离析盒顶端设置有离析盒盖，所述盒盖通过电控磁铁连接有压料板；所述离析盒里还设置有出料控制装置；所述检测装置还包括盛放皿；本装置的结构简单轻巧，利用小推车可更好的在现场不同位置进行检测，减少了装置搬运，装置携带便捷，适用于施工现场。

Description

一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置及评价方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置及评价方法。

背景技术

通常，水泥混凝土路面如果在养护条件较好的情况下，其使用寿命一般相较于沥青路面更长。但由于水泥混凝土路面使用寿命与拌合质量息息相关，而水泥混凝土很容易出现离析，因此控制水泥混凝土离析成为了保证水泥混凝土路面使用寿命的重要一环。离析是指混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉，混凝土拌合物相互分离，导致混凝土拌合物均一性被破坏的现象，通常表现为粗集料与砂浆分离，如密度较大颗粒沉积于拌合物底部、粗集料聚集、细集料成团等情况。当混凝土出现离析，不仅会使在运送过程中出现堵管、爆管的危险，还会使浇筑过程中集料结构不均，粗细集料分离，降低路面强度引起塌陷，或在路面使用过程中出现蜂窝、麻面、坑洞等病害，因此控制水泥混凝土离析是水泥混凝土路面施工过程中保持施工质量的关键。

研究发现，在水泥混凝土浇筑早期，振动能量与水泥混凝土稳定性及抗压强度成正相关性，因此现场浇筑常采用振动摊铺机浇筑路面，以减少水泥混凝土离析，而实验室在进行水泥混凝土的相关试验时，主要思路为防止离析的发生，如时刘涛、肖锦(授权公告号CN 209508830 U)设计的用于浇筑高墩柱的防混凝土离析串筒装置。但关于水泥混凝土离析程度的判定及直接检测，目前并没有一致公认的试验方法，因此目前没有一种确定的试验方案，可对运至施工现场后的水泥混凝土使用质量进行及时评估，更无法对振动铺筑后的水泥混凝土的离析情况进行准确测量。

现有水泥混凝土质量评定常采用坍落度法和维勃稠度实验，通过测定和易性来反映水泥混凝土的抗离析性能，但是该方法无法对振动后的水泥混凝土性能做出直观评价，振动后水泥混凝土的结构分离也无法测定，测定的数值对混凝土稳定性评价具有一定的局限性。因此使用本发明创造可检测不同层位振动后的水泥混凝土密度，通过水泥混凝土的密度变化求得离析度来直观反映离析情况，以确定运达现场后的水泥混凝土是否质量满足施工要求，该方法结果直观，贴近实际施工情况，所得数据对离析评价更加准确，具有较大的推广空间。。

发明内容

本发明为所要解决的技术问题提供一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：包括推车、所述推车上设置有控制台、振动基座，振动基座上设置有振动平台，振动平台上设置有离析盒，离析盒底部设置有出料空间，离析盒顶端设置有离析盒盖，离析盒盖通过电控磁铁连接有压料板；离析盒里还设置有出料控制装置；检测装置还包括盛放皿。

进一步地，所述控制台包括电池充电口、电池、控制盒、振动旋钮、出料口控制旋钮。

进一步地，所述振动基座和所述振动平台之间设置有振动支架，所述振动支架至少有三个。

进一步地，所述离析盒盖底端设置有电控磁铁，所述电控磁铁能吸得住所述压料板。

进一步地，所述离析盒盖里端设置有复位装置，所述复位装置包括转动轴、盘线器、绳索、滑轮组、支撑架；所述盘线器设置在转动轴上，所述盘线器和所述滑轮组之间由绳索相连。

进一步地，所述转动轴一端伸出所述离析盒盖外，并固定连接有手柄；另一端和所述支撑架可转动连接。

进一步地，所述支撑架为马凳形状设置。

进一步地，所述出料控制装置包括合页、出料板松紧钢丝、出料板。

一种水泥混凝土离析的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：

步骤一：选取检测所需的盛放装置，设装置的体积为V，首先称量盛放装置的质量m,然后量取体积为V的水泥混凝土后称量装置与水泥混凝土的质量，通过计算得出ρ_总，

步骤二：将混合料倒入离析盒振动，调节好离析盒盒盖并调节振动旋钮，使混合料在离析盒内开始振动；

步骤三：根据实际需求选取三个量程为v₁的盛放皿，并称取盛放皿质量m₂，然后将盛放皿放置于离析盒底部，调节出料板控制旋钮，打开出料板，使得混合料缓慢出料直至使三个盛放皿装满，并称量三个盛放皿与混凝土的质量：m₃、m₄、m₅；并计算得出ρ₁、ρ₂、ρ₃：

步骤四：计算离析度S；为更好的评价所测混凝土是否在运输过程中产生了离析，研究提出了“离析度”作为混合料离析的评价指标，离析度的测定如下所示：

骤五：通过计算的离析度数值分析混合料的实际离析情况，当S<0.1时，混合料质量较好，离析情况小；当0.1<S<0.5时，混合料的离析情况适中，混合料质量暂时满足施工要求；当S>0.5时，混合料离析情况较为严重，难以满足施工要求，需要对混合料进行级配及工艺的调整。

本发明的有益效果是：

1、本装置的结构简单轻巧，利用小推车可更好的在现场不同位置进行检测，减少了装置搬运，装置携带便捷，适用于施工现场。

2、装置中存在多种不同量程的盛放皿，可对不同环境下的混合料进行检测，所得结果更加贴近实际工程水泥混凝土路面铺筑环境。

3、装置中的振动平台、振动支架及振动底座为混合料振动提供了条件，通过设定的振动频率与振动幅度，有效的模拟了实际路面施工过程中的振动摊铺机对混合料的振动作用，更好的模拟了实际施工过程中混合料的离析情况，使结果更加准确。

4、本发明提供了离析度作为混合料离析的评价指标，并提出了离析度的计算方法，为路面施工质量管理提供了重要指标，通过对不同层位的密度与原混合料密度对比，减少了实验误差，增加了数值的准确性，利用分层测定混合料的密度求得离析度，更加直观的通过计算数值评价水泥混合料的离析情况，使得结果更加可靠。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明离析盒的一种结构示意图。

图3是本发明复位装置的一种结构示意图。

图4是本发明合页的一种结构示意图。

图5是本发明控制台的一种结构示意图。

图6是本发明盛放皿的示意图。

附图标记：1-推车、2-控制台、21-电池充电口、22-电池、23-控制盒、24-振动旋钮、25-出料口控制旋钮、3-振动基座、4-振动平台、41-振动支架、5-离析盒、51出料控制装置、510-合页、511-出料板松紧钢丝、512-出料板、6-出料空间、7-离析盒盖、71-复位装置、711-转动轴、712-盘线器、713-绳索、714-滑轮组、715-支撑架、716-手柄、8-电控磁铁、9-压料板、10-盛放皿。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1：

如图1-图6，一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，包括推车1、所述推车上设置有控制台2、振动基座3；所述控制台2包括电池充电口21、电池22、控制盒23；所述振动基座3上设置有振动平台4，所述振动基座3及所述振动平台4之间设置有振动支架41，所述振动平台4上设置有离析盒5，所述离析盒5底部设置有出料空间6，所述离析盒5顶端设置有离析盒盖7，所述离析盒盖7通过电控磁铁8连接有压料板9；所述离析盒5里还设置有出料控制装置51。

所述推车1的车轮可固定设置，采用推车的目的在于便于装置移动，提升检测效率，车轮可固定旨在保证装置振动检测过程不产生偏移；所述振动基座3与所述推车1、所述离析盒与所述振动平台4均采用螺纹进行固定，便于装置的拆卸清洗，所述振动支架41的振动频率可通过所述控制台2的振动旋钮24进行调节，便于模拟不同环境下的振动摊铺过程。所述控制台2包采用电池的目的旨在减少装置受现场环境的影响，增加了装置的使用空间；所述控制盒23包含振动旋钮24及出料口控制旋钮25，所述振动旋钮24可调节所述振动支架41的振动频率，以模拟不同摊铺环境，所述出料口控制旋钮25可控制出料板的开关大小，不仅可控制出料速度更可以控制出料量。所述离析盒5底部设置有出料空间6，旨在给盛放皿留放置空间；所述出料空间6上端设置有出料控制装置51，所述出料控制装置51包括合页510、出料板松紧钢丝511、出料板512；所述出料控制装置51内部中空并填有出料板松紧钢丝511，可通过所述出料口控制旋钮25调节所述出料板松紧钢丝511使得出料板倾斜出料。

所述离析盒盖7底设置有电控磁铁8，在未通电的情况下电控能吸附所述压料板9，为了使得吸附更牢固，所述电控磁铁可设置有多个。所述离析盒盖7里还设置有复位装置71，通过所述位装置71把压入离析盒底部的压料板进行复位。所述复位装置包括转动轴711、盘线器712、绳索713、滑轮组714、支撑架715；所述盘线器712设置在转动轴711上，所述盘线器712和所述滑轮组714之间由绳索713相连，所述盘线器的出线口和所述滑轮处在同一个水平面上，使得绳索在收放时不会和滑轮的侧边发生摩擦。所述滑轮组714固定在离析盒盖上，所述盘线器外壳被固定在支撑架上，所述盘线器的内部转子跟随转动轴进行转动，起着放线和收线的作用。所述压料板9把混凝土往下压时，受到重力作用的绳索拉动盘线器的内部转子转动，盘线器处于放线状态，要把所述压料板复位时，往相反的方向转动手臂，此时盘线器处于收线状态，直到压料板复位完成，盘线器结束收线状态。

进一步地，所述转动轴711一端向上贯穿离析盒盖，并固定设置有手柄716；在转动转动轴时，有手柄更好操作；另一端向下延伸到支撑架上，并被支撑架锁住，除了能转动，不能进行各个方向的移动，如此，在打开离析盒盖时，只需拉住手柄就可以实现。

试验前利用手柄将离析盒盒盖打开，使待检混合料倒入离析盒内，待混合料倒入后，盖上离析盒，装置自动通电，此时电控磁铁失去磁性，压料板下移与混合料上表面接触，压料板的目的旨在清理离析盒装置内壁附着的混合料，并使混合料在受压作用下进行出料。

所述振动支架为液压支撑杆，在电动机的带动下振动，装置的振动幅度为5mm，装置的振动频率可调节，通过调节振动频率可模拟不同的施工环境及施工工艺，增加装置的实际使用范围。

所述振动底座与推车、离析盒与振动平台均采用螺纹进行固定，既保证了振动过程中装置的一体性，也便于装置的拆卸清洗。

所述出料控制装置采用出料板松紧钢丝进行控制，可有效控制装置中混凝土的出料速度，同时装置内部采用压料板进行重力压料，确保离析盒内壁不附着混合料，影响计算结果，离析盒底部中空，保证了有足够的空间放置混合料盛放装置。

所述控制盒内部采用电池的原因旨在节能减排，同时采用电池可避免装置受插电线路的影响，增加了装置的使用范围。

由于装置只是对运至现场的混合料进行抽检测定以评价其是否产生离析，因此为了减少装置内混合料重量，减少对振动支架的损耗，装置分别准备了三种不同量程的盛放皿，分别为V1＝0.6L，V2＝0.4L，V3＝0.2L，检测时可根据实际需要选取不同量程的离析盒进行试验。

本发明的实施过程为：

在实验时，把相应的盛放皿放入出料空间里，用手柄将离析盒盖打开，使待检混合料倒入离析盒内，待混合料倒入后，盖上离析盒，装置自动通电，此时电控磁铁失去磁性，压料板下移与混合料上表面接触；电动机带动振动支架振动，振动频率根据现场情况进行调节。启动出料板控制旋钮调节出料板松紧钢丝，让混合料流入盛放皿里，再拿去检测。

实施例2：

一种水泥混凝土离析的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：

步骤一：选取检测所需的盛放装置，设装置的体积为V，首先称量盛放装置的质量m,然后量取体积为V的水泥混凝土后称量装置与水泥混凝土的质量，通过计算得出ρ_总，

步骤二：将混合料倒入离析盒振动，调节好离析盒盒盖并调节振动旋钮，使混合料在离析盒内开始振动；

步骤三：根据实际需求选取三个量程为V₁的盛放皿，并称取盛放皿质量m₂，然后将盛放皿放置于离析盒底部，调节出料板控制旋钮，打开出料板，使得混合料缓慢出料直至使三个盛放皿装满，并称量三个盛放皿与混凝土的质量：m₃、m₄、m₅；并计算得出ρ₁、ρ₂、ρ₃：

步骤四：计算离析度S；为更好的评价所测混凝土是否在运输过程中产生了离析，研究提出了“离析度”作为混合料离析的评价指标，离析度的测定如下所示：

骤五：通过计算的离析度数值分析混合料的实际离析情况，当S<0.1时，混合料质量较好，离析情况小；当0.1<S<0.5时，混合料的离析情况适中，混合料质量暂时满足施工要求；当S>0.5时，混合料离析情况较为严重，难以满足施工要求，需要对混合料进行级配及工艺的调整。

实施例2的方法使用到的设备装置均来自实施例1的装置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式。但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：包括推车、所述推车上设置有控制台、振动基座，所述振动基座上设置有振动平台，所述振动平台上设置有离析盒，所述离析盒底部设置有出料空间，所述离析盒顶端设置有离析盒盖，所述盒盖通过电控磁铁连接有压料板；所述离析盒里还设置有出料控制装置；所述检测装置还包括盛放皿。

2.根据权利要求1所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述控制台包括电池充电口、电池、控制盒、振动旋钮、出料口控制旋钮。

3.根据权利要求1所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述振动基座和所述振动平台之间设置有振动支架，所述振动支架至少有三个。

4.根据权利要求1所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述离析盒盖底端设置有电控磁铁，所述电控磁铁能吸得住所述压料板。

5.根据权利要求4所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述离析盒盖里端设置有复位装置，所述复位装置包括转动轴、盘线器、绳索、滑轮组、支撑架；所述盘线器设置在转动轴上，所述盘线器和所述滑轮组之间由绳索相连。

6.根据权利要求5所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述转动轴一端伸出所述离析盒盖外，并固定连接有手柄；另一端和所述支撑架可转动连接。

7.根据权利要求4所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述支撑架为马凳形状设置。

8.根据权利要求1所述的一种可用于现场检测水泥混凝土离析的装置，其特征在于：所述出料控制装置包括合页、出料板松紧钢丝、出料板。

9.一种水泥混凝土离析的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：

步骤一：选取检测所需的盛放装置，设装置的体积为V，首先称量盛放装置的质量m,然后量取体积为V的水泥混凝土后称量装置与水泥混凝土的质量，通过计算得出ρ_总，

步骤二：将混合料倒入离析盒振动，调节好离析盒盒盖并调节振动旋钮，使混合料在离析盒内开始振动；

步骤三：根据实际需求选取三个量程为v₁的盛放皿，并称取盛放皿质量m₂，然后将盛放皿放置于离析盒底部，调节出料板控制旋钮，打开出料板，使得混合料缓慢出料直至使三个盛放皿装满，并称量三个盛放皿与混凝土的质量：m₃、m₄、m₅；并计算得出ρ₁、ρ₂、ρ₃：

步骤四：计算离析度S；为更好的评价所测混凝土是否在运输过程中产生了离析，研究提出了“离析度”作为混合料离析的评价指标，离析度的测定如下所示：

骤五：通过计算的离析度数值分析混合料的实际离析情况，当S<0.1时，混合料质量较好，离析情况小；当0.1<S<0.5时，混合料的离析情况适中，混合料质量暂时满足施工要求；当S>0.5时，混合料离析情况较为严重，难以满足施工要求，需要对混合料进行级配及工艺的调整。