CN204422265U - 一套水泥基材料孔溶液压取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一套水泥基材料孔溶液压取装置，包括活塞、缸体、加固外套、收集器、底座、收集器套座、过滤嘴、底盘、底盘定位器和收集瓶定位槽，该装置所有部件均为同轴配合，可以在100~1200MPa的压力下压取水泥基材料硬化浆体或流动浆体的孔溶液，孔溶液由收集器汇集在过滤嘴中，从过滤嘴流入收集瓶，所获得的孔溶液清澈透明，而且，该装置采用防碳化设计，能够有效避免收集过程中孔溶液与空气接触而碳化，可为水泥基材料的研发工作提供较好的科研手段。

Description

一套水泥基材料孔溶液压取装置

技术领域

本实用新型涉及水泥基材料的材料科学领域，具体涉及一套水泥基材料孔溶液压取装置。

背景技术

本实用新型的设计者曾在2009年申报过一项《高压提取硬化水泥浆体孔溶液的装置》(申请号：200920236021.8)，但经过试制使用，仍存在一些问题：

(一)在高压压榨时，虽然基本克服了固体颗粒的流出，但在针对不同试件时，仍有少量固体颗粒流入所收集的孔溶液中；

(二)虽然获得清澈的孔溶液，但孔溶液中会掺杂着部分晶体颗粒和水化产物，影响检测结果，因此也需要再次过滤孔溶液才可以使用；

(三)以往的装置，收集器与底座联在一起，若要取出孔溶液就需要将整个装置搬起来，比较费力；

(四)以往的装置在抗碳化设计方面存在一些缺陷，仅可排除收集室内的CO₂，其他连通空间的CO₂无法排除，从设计的严谨性上，还需要做进一步改进；

(五)以往的装置未做防锈设计，由于压取的孔溶液含有大量盐类离子，容易使装置锈蚀，极为不利于设备的维护；

(六)以往装置仅适用于硬化水泥浆体使用，对其他类型的水泥基材料使用效果不佳，而且不适用于流动性浆体；

(七)以往的装置设计的把手不便于操作，需要根据各个部件的特点和尺寸设计相对合理的把手或凹槽。

鉴于以上诸多问题，有必要对该装置进行重新设计，以便解决以上问题，达到更佳的使用效果，为水泥基材料的研发工作提供更好的科研手段。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型做了如下设计，提供了一套水泥基材料孔溶液压取装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一套水泥基材料孔溶液压取装置，包括活塞、缸体、加固外套、收集器和底座，所述缸体内设有活塞孔，活塞可在活塞孔内活动；所述加固外套包于所述缸体外；所述收集器设于缸体下方，收集器上设有收集槽和收集孔，所述底座设于收集器下方，所述水泥基材料孔溶液压取装置还设有过滤嘴，所述过滤嘴设于收集孔下方，底座上方。通过收集器的孔溶液虽然清澈，但是仍会掺杂着部分晶体颗粒和水化产物，影响检测结果，在收集器下方设置过滤嘴再次过滤孔溶液，从而获得可以使用的孔溶液。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置还设有收集器套座，所述收集器由所述收集器套座紧密固定，所述收集器套座与所述底座为同轴配合的可装卸连接。解决了以往装置中收集器与底座联在一起，若要取出孔溶液就需要将整个装置搬起来，比较费力的问题。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置还设有底盘、底盘定位器和收集瓶定位槽，所述底盘设于底座下方，底盘下部设有大凹槽，可与底盘定位器形成可自由装卸的同轴配合，底盘上部设有小凹槽，可与收集瓶定位槽形成可自由装卸的同轴配合。所述底盘主要是便于水泥基材料孔溶液压取装置能够准确定位于压力机承压盘的中心位置，以免水泥基材料孔溶液压取装置偏心受压而导致损坏。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置，所述收集器下部设有孔溶液汇集筒，收集器上部设有圆锥形突起，且圆锥形突起的高度为a，按照公式1取值：

a＝4(D-d)·d/D·h     (公式1)

其中，D为加固外套的外径，d为活塞孔的直径，h为收集器的高度；所述孔溶液汇集筒(23)与收集孔(22)相连通，且与过滤嘴(9)为同轴配合的可装卸连接。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置，所述底座设有收集室、底座工作孔和抗碳化排气孔；所述收集室的直径为活塞孔的直径的2倍，所述底座工作孔的直径为活塞孔直径的1.1倍，底座工作孔设于收集室上方，且收集室与底座工作孔相联连通。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置与氮气瓶配合使用，所述抗碳化排气孔可通过导气管与氮气瓶相连接。用导气管将氮气瓶与抗碳化排气孔相连接，氮气由抗碳化排气孔通入收集室内，氮气再由收集室通过过滤嘴、孔溶液汇集筒和收集孔，将空气排出，解决了以往的装置中仅可排除收集室内的CO₂，而其他连通空间的CO₂无法排除的问题。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置与微型抽气泵配合使用，所述抗碳化排气孔可通过导气管与微型抽气泵相连接。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置，所述的加固外套上设有两个对称的把手；所述的收集器套座与底座上分别设有对称的两个抓槽，所设的把手与抓槽主要是便于搬放操作。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置还设有卸料支座，卸料支座设有卸料孔，卸料孔的直径为活塞孔直径的1.1倍；卸料支座通过定位销与底座和加固外套形成可自由装卸的同轴配合。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置，所述活塞、缸体、加固外套、收集器、底座、收集器套座、过滤嘴和底盘均经过电镀防锈处理，以免锈蚀而影响孔溶液的品质。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置，所述活塞由柱塞和活塞帽组成，且柱塞和活塞帽是可自由装卸的同轴配合。由于柱塞的直径与活塞孔的直径公差较小，将活塞的柱塞和活塞帽采用可自由装卸的同轴配合主要是为了便于操作，以及避免渣体卡住柱塞而无法退出的问题。

本实用新型的有益效果为：一套水泥基材料孔溶液压取装置可以有效地过滤掉可能含有的部分固体颗粒、晶体颗粒和水化产物，获得的孔溶液可直接用于检测；一套水泥基材料孔溶液压取装置的孔溶液收集效率较高，孔溶液获得量较大，根据不同龄期或水胶比的试件可获得20～100ml孔溶液，检测时，孔溶液可以选择不同比例的稀释，也可不稀释直接检测；一套水泥基材料孔溶液压取装置的整个结构设计的各部分采用灵活的动配合，操作十分简便，并可保证各部分在同一轴向上，避免在高压下出现压力偏心的情况，威胁到实验安全；一套水泥基材料孔溶液压取装置的抗碳化空间设置，可有效排除体系内的二氧化碳，能够避免在长达20～40分钟的收集过程中孔溶液被碳化的问题；一套水泥基材料孔溶液压取装置采用精密的配合，可以直接适用于流动性浆体，获得澄清的孔溶液，成功地解决了塑性浆体孔溶液难以高品质提取的问题；一套水泥基材料孔溶液压取装置采用了电镀防锈处理，可彻底避免孔溶液受到钢铁的锈蚀影响，而且更便于设备的维护。

附图说明

图1为一套本实用新型所述的水泥基材料孔溶液压取装置的结构示意图。

图2为卸料过程中的本实用新型所述的水泥基材料孔溶液压取装置的结构示意图。

图3为收集器及过滤嘴的示意图。

图4为图3的俯视图。

图1～4中的具体标注为：1活塞、2活塞帽、3柱塞、4缸体、5把手、6加固外套、7收集器、8收集器套座、9过滤嘴、10底座、11底盘、12收集瓶定位槽、13底盘定位器、14抗碳化排气孔、15导气管、16抓槽、17微型抽气泵、18氮气瓶、19水泥基材料、20卸料支座、21圆锥形突起、22收集孔、23孔溶液汇集筒、24收集槽、25底座工作孔。

具体实施方式

以下结合附图及使用方法对本实用新型进行进一步说明：

一套水泥基材料孔溶液压取装置，包括活塞1、缸体4、加固外套6、收集器7和底座10，所述缸体4内设有活塞孔，活塞1可在活塞孔内活动；所述加固外套6包于所述缸体4外；所述收集器7设于缸体4下方，收集器7上设有收集槽24和收集孔22，所述底座10设于收集器7下方，其特征在于还设有收集器套座8、过滤嘴9和底盘11；所述过滤嘴9设于收集器7下方，底座10上方；底盘11主要是便于水泥基材料孔溶液压取装置能够准确定位于压力机承压盘的中心位置，以免水泥基材料孔溶液压取装置偏心受压而导致损坏；所述收集器7由所述收集器套座8紧密固定，所述收集器套座8与所述底座10通过定位销成型同轴配合的可装卸连接。

所述缸体4与加固外套6为紧压配合的组合体，所述收集器7与收集器套座8亦为紧压配合的组合体。

所述收集器7下部设有孔溶液汇集筒23，收集器7上部设有圆锥形突起21，且圆锥形突起21的高度为a，按照公式1取值:

a＝4(D-d)·d/D·h     (公式1)

其中，D为加固外套6的外径，d为活塞孔的直径，h为收集器7的高度。

所述孔溶液汇集筒23与收集孔22相连通，且与过滤嘴9为同轴配合的可装卸连接。

所述底盘11设于底座10下方，底盘11下部设有大凹槽，可与底盘定位器13形成可自由装卸的同轴配合，底盘11上部设有小凹槽，可与收集瓶定位槽12形成可自由装卸的同轴配合。

所述底座10设有收集室、底座工作孔25和抗碳化排气孔14；所述收集室的直径为活塞孔的直径的2倍，所述底座工作孔25的直径为活塞孔直径的1.1倍，底座工作孔25设于收集室上方，且收集室与底座工作孔25相联连通。

所述抗碳化排气孔14可通过导气管15与氮气瓶18相连接，或通过导气管15与微型抽气泵17相连接。

所述的加固外套6上设有两个对称的把手5；所述的收集器套座8与底座10上分别设有对称的两个抓槽16，所设的把手与抓槽16主要是便于搬放操作。

还包括卸料支座20设有卸料孔，卸料孔的直径为活塞孔直径的1.1倍；卸料支座20可通过定位销与底座10和加固外套6形成可自由装卸的同轴配合。

由于水泥基材料的孔溶液实际上为含有多种离子的盐溶液，极易导致钢铁锈蚀，因此将所述活塞1、缸体4、加固外套6、收集器7、底座10、收集器套座8、过滤嘴9和底盘11均经过电镀防锈处理，以免锈蚀而影响孔溶液的品质。

所述活塞1由柱塞3和活塞帽2组成，且柱塞3和活塞帽2是可自由装卸的同轴配合。由于柱塞3的直径与活塞孔的直径公差较小，将活塞1的柱塞3和活塞帽2采用可自由装卸的同轴配合主要是为了便于操作，以及避免渣体卡住柱塞3而无法退出的问题。

所述一套水泥基材料孔溶液压取装置的使用方法为：

将底盘定位器13的下部凸起插入压力机承压面的中心轴孔中，将底盘11由底盘定位器13定位，将底座10置于底盘11上，底盘11与底座10可自动形成同轴配合，再将收集瓶定位槽12由底座10上部的底座工作孔25放置在底盘11上部的小凹槽中，将收集瓶置于收集瓶定位槽12内；用导气管15将氮气瓶18与抗碳化排气孔14相连接，氮气由抗碳化排气孔14通入收集室内，氮气再由收集室通过过滤嘴9、孔溶液汇集筒23和收集孔22，将空气排出；再将收集器7与收集器套座8组成的组合体置于底座10上，将缸体4与加固外套6组成的组合体置于收集器7与收集器套座8之上；将水泥基材料19置于活塞孔中，再将活塞1置于活塞孔中的水泥基材料19上方。以上所述的活塞、将缸体4与加固外套6组成的组合体、收集器7与收集器套座8组成的组合体、底座10和底盘11均为同轴配合。

用压力机对活塞1施加压力，施压速率控制在3～5MPa/s之内，最高加载至1200MPa，保压10min，在此过程中，水泥基胶凝材料19被逐渐压缩，水泥基胶凝材料中19的孔溶液被压缩出来，流入收集器7中的收集槽24中，再由收集槽24经由收集孔22汇集在孔溶液汇集筒23，流入过滤嘴9中，孔溶液过滤之后，流入收集瓶定位槽12中的收集瓶中。

当所使用的水泥基胶凝材料19的内部孔溶液较少时，可在保压过程中，将抗碳化排气孔14通过导气管15与微型抽气泵17链接，通过微型抽气泵17抽气，使收集室内部形成一定的负压，将残留在收集槽24和收集孔22内的孔溶液吸取出来，提高收集效率。

孔溶液压取完毕后，释放压力机的压力，将收集器7与收集器套座8组成的组合体移开，将收集瓶定位槽12和收集瓶取出，并立即将收集瓶密封，以免孔溶液长时间暴露于空气中而被碳化，然后将卸料支座20置于底座10上，再将缸体4与加固外套6组成的组合体置于卸料支座20上，再次通过压力机以10～20MPa/s的速率施加压力，在此过程中，被压缩的水泥基胶凝材料19会缓缓地由活塞孔压出，由卸料支座20的内腔落入底座的收集室内，同时，柱塞3与活塞帽2分离，柱塞3亦落入收集室内，完成水泥基胶凝材料19的渣体的卸料工作。

然后利用酒精将收集器清理干净，完成试验造作。

Claims (11)

1.一套水泥基材料孔溶液压取装置，包括活塞（1）、缸体（4）、加固外套（6）、收集器（7）和底座（10），所述缸体（4）内设有活塞孔，活塞（1）可在活塞孔内活动；所述加固外套（6）包于所述缸体（4）外；所述收集器（7）设于缸体（4）下方，收集器（7）上设有收集槽（24）和收集孔（22），所述底座（10）设于收集器（7）下方，其特征在于还设有过滤嘴（9），所述过滤嘴（9）设于收集孔（22）下方，底座（10）上方。

2.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于还设有收集器套座（8），所述收集器（7）由所述收集器套座（8）紧密固定，所述收集器套座（8）与所述底座（10）为同轴配合的可装卸连接。

3.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于还设有底盘（11）、底盘定位器（13）和收集瓶定位槽（12），所述底盘（11）设于底座（10）下方，底盘（11）下部设有大凹槽，可与底盘定位器（13）形成可自由装卸的同轴配合，底盘（11）上部设有小凹槽，可与收集瓶定位槽（12）形成可自由装卸的同轴配合。

4.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述收集器（7）下部设有孔溶液汇集筒（23），收集器（7）上部设有圆锥形突起（21）；所述孔溶液汇集筒（23）与收集孔（22）相连通，且与过滤嘴（9）为同轴配合的可装卸连接。

5.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述底座（10）设有收集室、底座工作孔（25）和抗碳化排气孔（14）；所述收集室的直径为活塞孔的直径的2倍，所述底座工作孔（25）的直径为活塞孔直径的1.1倍，底座工作孔（25）设于收集室上方，且收集室与底座工作孔（25）相联连通。

6.根据权利要求5所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述水泥基材料孔溶液压取装置与氮气瓶（18）配合使用，所述抗碳化排气孔（14）可通过导气管（15）与氮气瓶（18）相连接。

7.根据权利要求5所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述水泥基材料孔溶液压取装置与微型抽气泵（17）配合使用，所述抗碳化排气孔（14）可通过导气管（15）与微型抽气泵（17）相连接。

8.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述的加固外套（6）上设有两个对称的把手（5）；所述的收集器套座（8）与底座（10）上分别设有对称的两个抓槽（16）。

9.根据权利要求1所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于还设有卸料支座（20），该卸料支座（20）设有卸料孔，卸料孔的直径为活塞孔直径的1.1倍；所述卸料支座（20）通过定位销与底座（10）和加固外套（6）形成可自由装卸的同轴配合。

10.根据权利要求1至9任一项所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述活塞（1）、缸体（4）、加固外套（6）、收集器（7）、底座（10）、收集器套座（8）、过滤嘴（9）和底盘（11）均经过电镀防锈处理。

11.根据权利要求10所述的水泥基材料孔溶液压取装置，其特征在于，所述活塞（1）由柱塞（3）和活塞帽（2）组成，且柱塞（3）和活塞帽（2）是可自由装卸的同轴配合。