CN201569653U - 一种测量水泥基材料自收缩率的装置 - Google Patents

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杨利香
李阳
於林锋
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SHANGHAI JIANYAN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Shanghai Building Science Research Institute Co Ltd
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SHANGHAI JIANYAN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd
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Abstract

一种测量水泥基材料自收缩率的装置，包括至少一个水平放置、开口向上的矩型测量槽腔，槽顶覆盖活动的密封盖板；测量槽腔两端沿槽腔长度方向分别开设测量孔，测量孔中插入可活动的测量销，测量销销头位于测量槽腔内，销尾位于测量槽腔外，且与固定在基座上、可拆装的千分表测量头相接；测量孔上方的测量槽腔端壁及盖板对应位置上沿槽腔高度方向开设螺纹孔，螺纹孔内旋入定位螺栓。本装置结构简单；成本经济；定位螺栓、销套的设置，多组试块测量数据取平均值的测试方法，可以进一步保证测量数据的准确性。本实用新型可用于测量水泥基材料初凝结束后的自收缩率，满足了水泥混凝土材料工艺技术发展上的需求，为高质量的水泥基材料施工提供了保证。

Description

一种测量水泥基材料自收缩率的装置
技术领域
本实用新型涉及一种测量仪器，尤其涉及水泥基材料自收缩率的测定。
背景技术
随着高性能水泥混凝土技术的发展，混凝土收缩开裂问题已越来越成为人们关注的焦点。高性能水泥混凝土的收缩大部分发生在早期，且总收缩中自收缩与干燥收缩几乎相等，甚至大于干燥收缩，常常因此产生开裂，考虑具有低水胶比、高胶凝材料量或者高磨细矿渣置换率的水泥基材料的自收缩率显得尤为重要。
Serge Lepage等人试验表明：水灰比0.13，水泥用量450kg/m3时，混凝土在成型后，前24h内初凝期的自收缩占28d龄期时自收缩总量的63％左右，因此理论上水泥的自收缩量测定应当从初凝结束时开始，但是由于水泥终凝前没有硬化，无法脱模和密封，造成初凝结束后的水泥自收缩量测量困难。目前，关于水泥基材料自收缩率的测量各国还没有统一标准，其中大多数研究者只是在水泥基材料终凝时或成型后1d龄期时脱模开始测量，按这种常规试验方法，只能测得24h后不到真实值1/2的收缩量，然后再根据经验估算水泥基材料的总体收缩量。
因此，有必要对现有技术作出改进，提供一种可用于水泥胶砂、水泥净浆等水泥基材料初凝结束后自收缩率测定的装置，以便于方便、真实、准确地反应水泥基材料及其类似材料的自收缩值，并促进相关标准的制定。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够测量水泥基材料初凝开始后自收缩率的装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种测量水泥基材料自收缩率的装置，其特征在于：
所述装置包括至少一个水平放置、开口向上的矩型测量槽腔，槽顶覆盖活动的密封盖板；
测量槽腔两端沿槽腔长度方向分别开设测量孔，测量孔中插入可活动的测量销，测量销销头位于测量槽腔内，销尾位于测量槽腔外，且与固定在基座上、可拆装的千分表测量头相接；
测量孔上方的测量槽腔端壁及盖板对应位置上沿槽腔高度方向开设螺纹孔，螺纹孔内旋入定位螺栓。
使用时，先按国家标准方法测试水泥基材料的初凝时间。将测量销的销头插入测量孔中，旋紧定位螺栓固定测量销，然后将搅拌好的水泥基材料浇注到测量槽腔中，振动成型，并盖上盖板、密封好，然后将千分表安装到基座上，松开定位螺栓，静置装置。当水泥基材料临近初凝或初凝结束后，旋紧定位螺栓固定测量销，移动千分表、使其测量头接触测量销，记录初始读数；当设定时间到达后，再次移动千分表、使其测量头接触测量销，记录读数；以后每到一个设定时间点，进行一次读数，且进行读数时均需旋紧定位螺栓固定测量销，测量完成后松开定位螺栓，使测量销能随水泥基材料收缩而移动。千分表每次读数与初始读数之差即为试块一端在相应时间段内的自收缩值，两千分表测得的长度变化之和即为试块的在相应时间段内的绝对变形量，此绝对变形量除以试块的有效长度，所得的微应变即为该水泥基材料试块在该时间段内的自收缩率。
为保证测量销能够在测量孔内的自由活动，测量孔与测量销的径向间隙一般为0.3～1mm。
考虑到试块的自收缩非常细微，并且水泥基材料初凝结束时没有硬化，为保证读数的准确性、避免读数时千分表测量头接触到测量销时使测量销移位，因此在测量孔上方的测量槽腔端壁及盖板对应位置上沿槽腔高度方向开设螺纹孔，螺纹孔内旋入定位螺栓，读数时将定位螺栓旋入螺纹孔，固定测量销，读数结束后再旋出定位螺栓、松开测量销。
进一步的，为保证测量数据的准确性，测量槽腔可设置为3～5个，测量结果取多个试块的平均变形量。
再进一步，在设置多个测量槽腔的情况下，可选择使用多组千分表与测量槽腔配合使用，还有一种优选方案是：将多个测量槽并行设置，在基座上固定滑轨，滑轨上设有滑块，滑块的滑动方向与测量槽腔的长度方向垂直，千分表固定在滑块上。测量完一个槽腔内试块的变形量后，松开千分表测量头，滑动千分表到下一测量销销尾处，拉动千分表测量头，就可以读取该试块的变形量，多个测量槽腔的试块变形量只需一组千分表就可以测量完成。
再进一步，可以在测量孔内嵌设销套，销套与测量销的径向间隙为0.3～1mm，以减小测量销头在材料自收缩方向的摩擦系数。
本实用新型的有益效果在于：
①本装置可用于测量水泥基材料初凝结束后的自收缩率，满足了水泥混凝土材料工艺技术发展上的需求，为高质量的水泥基材料施工提供了保证；
②定位螺栓、销套的设置，多组试块测量数据取平均值的测试方法，可以进一步保证测量数据的准确性；
③本装置结构简单，成本经济。
附图说明
图1为本实用新型一种优选方案的立体结构图
图2为图1中所示装置在水泥基材料初凝开始后的工作状态俯视图
图3为图2中A部的放大示意图
图4为图1中所示装置在水泥基材料初凝后某一时间点的工作状态俯视图
图5为图4中B部的放大示意图
图1～5中：1为限位套，2为导轨，3为螺纹孔，4为测量销，5为盖板，6为测量槽腔，7为测量孔，8为销套，9为千分表，10为定位螺栓，11为滑块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1中，测量槽腔6为三联式，单个测量槽腔6的长度为250～300mm，宽度为20～50mm；测量槽腔6两端沿槽腔长度方向分别开设测量孔7，测量孔7中插入可活动的测量销4，测量销4销头位于测量槽腔6内，销尾位于测量槽腔6外；测量孔7上方的测量槽腔6端壁及盖板5对应位置上沿槽腔6高度方向开设螺纹孔3，螺纹孔3内旋入定位螺栓10；在基座两端设有可拆卸的滑轨2，滑轨2两端设有限位套1。为显示各部分的位置结构，千分表9及滑块11未标示在图中。
使用本装置成型水泥基材料的步骤：
①将测量销4插入测量孔7中并使测量销4销头位于测量槽腔6内，销尾位于测量槽腔6外，旋紧定位螺栓10固定测量销4；
②在测量槽腔6内浇注水泥净浆或水泥砂浆等水泥基材料，振动成型，盖上盖板5并密封好；
③在测量槽腔6两端的基座上安装好带有千分表9的导轨2：千分表9固定在滑块11上，滑块11可以在导轨2上自由滑行；
④松开定位螺栓10，使测量销4能随水泥基材料收缩而移动。
⑤静置装置。
当水泥基材料临近初凝或初凝结束后，旋紧定位螺栓10固定测量销4，移动千分表9，使其测量头接触测量销4，记录此时千分表9的初始读数，逐一记录完三联测量槽腔6的三个初始读数后，松开定位螺栓10，使测量销4能随水泥基材料收缩而移动，如图2～3所示，阴影部分即为填充的水泥基材料试块。
当设定时间到达后，如1小时后，旋紧定位螺栓10固定测量销4，再次进行千分表9读数。读数完毕后再松开定位螺栓10，使测量销4能继续随水泥基材料收缩而移动，如图4～5所示，试块已自收缩离开测量槽腔6一段距离；以后每隔1小时，进行一次读数，每次读数时，均需旋紧定位螺栓10固定测量销4，读数完毕后再松开定位螺栓10；千分表9每次读数与初始读数之差即为试块一端在相应时间段内的自收缩值，千分表9每次在两端测量获得的的长度变化之和即为试块在相应时间段内的绝对变形量。
图2、4中，左侧测量孔7内崁设有销套8，右侧所示测量孔7内直接活动插入测量销4，无论是否崁设销套8，测量销4与其外部均留有一定径向间隙，以保证测量销能随试块的自收缩而活动。
为保证水泥试块能在槽腔6内自由收缩，且便于测量结束后将试块从槽腔6内磕出，盖板5与测量槽腔6围成的内部腔室表面宜为光滑表面；为利于测量销4在水泥收缩时能较好的随试块移动，位于测量槽腔6内的那部分测量销4外表面宜为粗糙表面，以增大受力。

Claims (8)

1.一种测量水泥基材料自收缩率的装置，其特征在于：
所述装置包括至少一个水平放置、开口向上的矩型测量槽腔(6)，槽顶覆盖活动的密封盖板(5)；
测量槽腔(6)两端沿槽腔(6)长度方向分别开设测量孔(7)，测量孔中插入可活动的测量销(4)，测量销(4)销头位于测量槽腔(6)内，销尾位于测量槽腔(6)外，且与固定在基座上、可拆装的千分表(9)测量头相接；
测量孔(7)上方的测量槽腔(6)端壁及盖板(5)对应位置上沿槽腔(6)高度方向开设螺纹孔(3)，螺纹孔(3)内旋入定位螺栓(10)。
2.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述测量槽腔(6)为3～5个。
3.根据权利要求2所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：
所述多个测量槽腔(6)并行布置；
所述基座上固定有可拆装的滑轨(2)，滑轨(2)上设有滑块，滑块(11)的滑动方向与测量槽腔(6)的长度方向垂直，所述千分表(9)固定在滑块(11)上。
4.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述测量孔(7)与测量销(4)的径向间隙为0.3～1mm。
5.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述测量孔(7)内嵌设销套(8)，销套(8)与测量销(4)的径向间隙为0.3～1mm。
6.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述测量槽腔(6)长度为250～300mm，宽度为20～50mm。
7.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述位于测量槽腔(6)内的那部分测量销(4)外表面为粗糙表面。
8.根据权利要求1所述的测量水泥基材料自收缩率装置，其特征在于：所述盖板(5)与测量槽腔(6)围成的内部腔室表面为光滑表面。
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