CN118150283A - 水泥胶砂收缩测试试件成型装置及收缩率测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水泥胶砂收缩测试试件成型装置及收缩率测量方法，成型装置包括：底座、第一成型筒、第二成型筒，其中，底座为板状结构，其上端面中部由外至内同心设置有环形结构的第一、第二安装槽；第一、第二成型筒均为两端敞开的管状结构，其直径分别与所述第一、第二安装槽相适应，第一、第二成型筒的一端分别穿入到第一、第二安装槽后，二者之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔，检测人员只需在成型腔内灌注待检测的水泥胶砂，然后进行养护后；在养护期间胶砂会发生收缩，其外围会产生竖向裂缝；因此，可以通过随机在裂缝上选取点位测量裂缝环向宽度，结合胶砂试件外围周长的比值即为收缩率；本方案测量简易且试件制作成型方便。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料辅助测试装置及测试技术领域，尤其涉及水泥胶砂收缩测试试件成型装置及收缩率测量方法。
背景技术
混凝土在工程中广泛使用，而混凝土收缩易导致有边界约束的混凝土构件产生裂缝，且导致混凝土收缩的主要因素是水泥胶砂收缩，故测试水泥胶砂的收缩率是一项重要的试验项目。根据JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能测试方法》，使用立式砂浆收缩仪对水泥胶砂试件进行收缩测试。在试件制作阶段，需要在试件内预埋收缩头，而由于收缩头与试件的中心轴线易产生轻微倾斜，引起后续的测量误差；因此，在每次测量阶段，无法精准固定收缩头与千分表测量头的接触点，试件在测试装置中会有轻微偏移，产生测量误差。
基于此，本专利设计了一种简易水泥胶砂收缩率测量方法及其试件成型装置，其具有测量简便、试件制作成型方便的优点，以解决以上问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种结构简单、操作便利且测量方便可靠、试件制作成型方便的水泥胶砂收缩测试试件成型装置及收缩率测量方法。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种水泥胶砂收缩测试试件成型装置，所述试件为环形结构；所述成型装置包括：
底座，为板状结构，其上端面中部由外至内同心设置有环形结构的第一安装槽和第二安装槽；
第一成型筒，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第一安装槽相适应，所述第一成型筒的一端穿入到第一安装槽内，以使所述第一成型筒可拆卸连接在底座上；
第二成型筒，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第二安装槽相适应，所述第二成型筒的一端穿入到第二安装槽内，以使所述第二成型筒可拆卸连接在底座上；
其中，所述第一成型筒的内壁与所述第二成型筒的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第一安装槽、第二安装槽的深度为5～10mm，所述第一安装槽、第二安装槽的内外壁间距宽度分别与所述第一成型筒、第二成型筒的厚度相适应。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第一成型筒为塑料管，其外径为11cm，壁厚为2.2mm；所述第二成型筒为金属管，其外径为7cm或7.6cm或8.9cm，壁厚为2mm。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述成型腔的径向尺寸为1～2cm。
基于上述，本发明还提供一种水泥胶砂收缩测试系统，其包括上述所述的试件成型装置，其还包括用于检测试件的裂缝测宽仪。
基于上述，本发明还提供一种水泥胶砂收缩测试方法，其应用有权利要求5所述的系统，所述测试方法包括：
S01、组装试件成型装置：将底座放置于测试平台上，然后分别将第一成型筒、第二成型筒的一端安装在底座的第一安装槽和第二安装槽，使所述第一成型筒的内壁与所述第二成型筒的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔；
S02、将用于收缩测试的水泥胶砂填入成型腔内，然后将试件成型装置置于养护室内进行按预设条件养护处理；
S03、在养护预设时长后，拆除成型装置的第一成型筒和底座，使其仅保留已经成型好的试件和第二成型筒，然后记录第二成型筒的内径，并计算试件的外围尺寸l，然后对带有第二成型筒的试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理；
S04、待试件上出现竖向裂纹时，在试件上选取N个检测点位，然后使用裂缝测宽仪测量检测点位处的裂缝环向宽度Δl，并求取平均值测量后，再将试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理，直至所采集的数据符合预设要求；
S05、根据所采集的数据，按下式计算水泥胶砂试件的收缩值ε：
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案S01中，在组装试件成型装置时，还在第一成型筒的内壁、第二成型筒的外壁上涂抹脱模油。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案S02中，水泥胶砂填入成型腔内时，还经振实、抹平处理。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案S03中，在养护1天后，拆除成型装置的第一成型筒和底座，使其仅保留已经成型好的试件和第二成型筒。
作为一种可能的实施方式，进一步，本方案S04中，试件上选取检测点位的数量为至少3个。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案成型装置不仅结构简单，且其在成型试件时，能够方便操作，而所制得的水泥胶砂试件在检测时，可以无需从第二成型筒上取下，只需拆去第一成型筒和底座即可，本方案提高了试件检测的试验连续性，降低了操作过程中的部分干扰因素影响。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本方案成型装置的简要实施结构示意图；
图2是本方案成型装置的简要爆炸结构示意图；
图3是本方案测试系统的简要装置示意图；
图4是本方案测试系统对试件进行检测时的简要示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1、图2所示，本实施例方案一种水泥胶砂收缩测试试件成型装置，所述试件为环形结构；所述成型装置包括：
底座1，为板状结构，其上端面中部由外至内同心设置有环形结构的第一安装槽4和第二安装槽5；
第一成型筒2，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第一安装槽4相适应，所述第一成型筒2的一端穿入到第一安装槽4内，以使所述第一成型筒2可拆卸连接在底座1上；
第二成型筒3，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第二安装槽5相适应，所述第二成型筒3的一端穿入到第二安装槽5内，以使所述第二成型筒3可拆卸连接在底座1上；
其中，所述第一成型筒2的内壁与所述第二成型筒3的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔31。
作为第一安装槽4、第二安装槽5的规格选择举例，进一步，本方案所述第一安装槽4、第二安装槽5的深度为5～10mm，所述第一安装槽4、第二安装槽5的内外壁间距宽度分别与所述第一成型筒2、第二成型筒3的厚度相适应，即所述第一安装槽4、第二安装槽5的槽宽与所述第一成型筒2、第二成型筒3的厚度相适应。
除此之外，作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述第一成型筒2为塑料管，其外径为11cm，壁厚为2.2mm；所述第二成型筒3为金属管，其外径为7cm或7.6cm或8.9cm，壁厚为2mm。
当然，本方案第一成型筒2、第二成型筒3的规格选择亦不局限于上述，作为一种可能的实施方式，进一步，本方案可以根据试件的所需规格来确定所述成型腔31的规格，例如，成型腔31的径向尺寸为1～2cm。
基于上述，本实施例方案的成型装置可以与用于检测试件的裂缝测宽仪7组成水泥胶砂收缩测试系统，裂缝测宽仪7的探头6用于对试件表面的裂缝进行测量，然后进行计算以获知试件的收缩率。
结合图1至图4之一所示，基于上述，本实施例还提供一种水泥胶砂收缩测试方法，其应用有上述所述的系统，所述测试方法包括：
S01、组装试件成型装置：将底座1放置于测试平台上，然后分别将第一成型筒2、第二成型筒3的一端安装在底座的第一安装槽4和第二安装槽5，使所述第一成型筒2的内壁与所述第二成型筒3的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔31，为了方便进行拆卸，以分离试件，还可以在组装试件成型装置时，在第一成型筒2的内壁、第二成型筒3的外壁上涂抹脱模油；
S02、将用于收缩测试的水泥胶砂填入成型腔31内，然后经振实、抹平处理后，将试件成型装置置于养护室内进行按预设条件养护处理(其中，养护处理条件可以根据检测的设计方案来确定，本方案仅在于提出了一种收缩率检测方法，在此不再赘述其他认为构建的环境因素)；
S03、在养护预设时长(例如1天)后，拆除成型装置的第一成型筒2和底座1，使其仅保留已经成型好的试件和第二成型筒3，然后记录第二成型筒3的内径，并计算试件外围尺寸l，然后对带有第二成型筒3的试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理(例如，当意在测试试件在不同养护时间下的变化情况时，可以通过多次数据采集和多次养护试件的方式进行)；
S04、待试件上出现竖向裂纹时，在试件上选取N个检测点位(例如3个)，然后使用裂缝测宽仪7的探头6测量检测点位处的裂缝环向宽度Δl，并求取平均值测量后，再将试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理，直至所采集的数据符合预设要求(例如，当意在测试试件在不同养护时间下的变化情况时，可以通过多次数据采集和多次养护试件的方式进行)；
S05、根据所采集的数据，按下式计算水泥胶砂试件的收缩值ε：
本方案中，由于试件在养护期间胶砂会发生收缩，而由于第二成型筒为金属管(例如铁质)，其会限制胶砂试件径向向内变形，至极限状态时，胶砂试件外围产生竖向裂缝，因此，可以通过进一步地随机在竖向裂缝上选取N个(例如三个)点位使用裂缝测宽仪测量裂缝环向宽度，计算裂缝平均宽度与胶砂试件外围周长的比值即为收缩率；本方案有着测量简易、试件制作成型方便的优点。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种水泥胶砂收缩测试试件成型装置，所述试件为环形结构；其特征在于，所述成型装置包括：
底座，为板状结构，其上端面中部由外至内同心设置有环形结构的第一安装槽和第二安装槽；
第一成型筒，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第一安装槽相适应，所述第一成型筒的一端穿入到第一安装槽内，以使所述第一成型筒可拆卸连接在底座上；
第二成型筒，为两端敞开的管状结构，其直径与所述第二安装槽相适应，所述第二成型筒的一端穿入到第二安装槽内，以使所述第二成型筒可拆卸连接在底座上；
其中，所述第一成型筒的内壁与所述第二成型筒的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔。
2.如权利要求1所述的水泥胶砂收缩测试试件成型装置，其特征在于，所述第一安装槽、第二安装槽的深度为5～10mm，所述第一安装槽、第二安装槽的内外壁间距宽度分别与所述第一成型筒、第二成型筒的厚度相适应。
3.如权利要求1所述的水泥胶砂收缩测试试件成型装置，其特征在于，所述第一成型筒为塑料管，其外径为11cm，壁厚为2.2mm；所述第二成型筒为金属管，其外径为7cm或7.6cm或8.9cm，壁厚为2mm。
4.如权利要求1所述的水泥胶砂收缩测试试件成型装置，其特征在于，所述成型腔的径向尺寸为1～2cm。
5.一种水泥胶砂收缩测试系统，其特征在于，其包括权利要求1至4之一所述的试件成型装置，其还包括用于检测试件的裂缝测宽仪。
6.一种水泥胶砂收缩测试方法，其特征在于，其应用有权利要求5所述的系统，所述测试方法包括：
S01、组装试件成型装置：将底座放置于测试平台上，然后分别将第一成型筒、第二成型筒的一端安装在底座的第一安装槽和第二安装槽，使所述第一成型筒的内壁与所述第二成型筒的外壁之间形成有用于灌注水泥胶砂和成型试件的成型腔；
S02、将用于收缩测试的水泥胶砂填入成型腔内，然后将试件成型装置置于养护室内进行按预设条件养护处理；
S03、在养护预设时长后，拆除成型装置的第一成型筒和底座，使其仅保留已经成型好的试件和第二成型筒，然后记录第二成型筒的内径，并计算试件的外围尺寸l，然后对带有第二成型筒的试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理；
S04、待试件上出现竖向裂纹时，在试件上选取N个检测点位，然后使用裂缝测宽仪测量检测点位处的裂缝环向宽度Δl，并求取平均值测量后，再将试件置于养护室内进行继续按预设条件养护处理，直至所采集的数据符合预设要求；
S05、根据所采集的数据，按下式计算水泥胶砂试件的收缩值ε：
7.如权利要求6所述的水泥胶砂收缩测试方法，其特征在于，S01中，在组装试件成型装置时，还在第一成型筒的内壁、第二成型筒的外壁上涂抹脱模油。
8.如权利要求6所述的水泥胶砂收缩测试方法，其特征在于，S02中，水泥胶砂填入成型腔内时，还经振实、抹平处理。
9.如权利要求6所述的水泥胶砂收缩测试方法，其特征在于，S03中，在养护1天后，拆除成型装置的第一成型筒和底座，使其仅保留已经成型好的试件和第二成型筒。
10.如权利要求6所述的水泥胶砂收缩测试方法，其特征在于，S04中，试件上选取检测点位的数量为至少3个。
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