CN207564654U - 一种透水混凝土抗压强度试件成型装置 - Google Patents
一种透水混凝土抗压强度试件成型装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种透水混凝土抗压强度试件成型装置。所述试件成型装置包括加压盖、加压座、压头组件、加压套、千分表、试模,通过液压活塞和压头组件对试模内的透水混凝土试样进行压实,可以提高成型的效率,提高成型密度的离散性,提高匀质性;通过千分表测定加压后抗压强度试模的外壁的形变量来判定和控制透水混凝土抗压强度试件成型的尺寸形变量,保证了透水混凝土抗压强度试件的外观尺寸质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑材料试验设备领域,具体的说,是涉及一种透水混凝土抗压强度试件成型装置。
背景技术
透水混凝土作为多孔混凝土,具有透气、透水、重量轻高散热的特点,在城市市政建设中使用透气混凝土,可以有效利用雨水补充地下水、缓解城市的地下水位下降,还有利于解决路面积水、城市内涝等的一些城市环境问题,对建设海绵城市、促进人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治,改善城市发展次生环境问题等工作,均具有特殊的重要意义。
透水混凝土具有不同于普通混凝土的特性,由于要求高孔隙率和高透水性,透水混凝土几乎不含细骨料,由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构。这一特性要求配制好的透水混凝土处于一种粘稠、干硬性的拌合料状态。而固化后透水混凝土的抗压强度主要由粗骨料间的粘结强度提供,因此,保证包覆粗骨料表面的水泥浆厚度、控制成型的混凝土空隙率及混凝土密度是控制透水混凝土抗压强度的关键因素。在实际操作中,保证透水混凝土抗压强度试件的成型质量,是透水混凝土抗压强度检测的关键环节。
目前,现行的标准规范并没有针对透水混凝土的自身特性提供与之相适应的抗压强度试件成型装置和相应的抗压强度成型方法。按照现行通用的成型装置和成型方法,一般需要采用振动成型或人工压实成型的方法来将拌合好的试样材料制作成抗压强度试件,随后对试件进行试验;由于上述通用的试件成型装置结构存在不足,缺乏有效的监测装置,只能依靠操作人员进行估测,因此成型质量难以保证;同样的,应用这种试件成型装置的抗压强度成型方法也存在不足。
采用振动成型方式会导致包覆粗骨料表面的水泥浆在振动作用下脱离骨料表面,致使包覆粗骨料表面的水泥浆厚度降低,并在试模底部形成水泥浆层,从而造成试模内部混凝土匀质性变差,成型的试件密度离散性大;采用人工估测压实的方法成型,则会因人为操作的不可控性较大且效率低下,造成同一批成型的试件组内密度离散性大,相应的检测抗压强度离散性也较大,检测数据没有代表性,成型的试件密度与设计密度差异较大,试件的成型质量波动较大;由此导致对现有的两种方法制作而成的试件进行抗压强度试验所检测得出的数值不准确且容易出现较大的离散性,没有代表性。
发明人所研究的一种用于透水混凝土的抗压强度试件成型装置,能够控制试件成型的密度和匀质性、提高成型试件的代表性、便于更准确地测定材料的抗压强度。本装置通过对透水混凝土试样进行分层压实成型,同时通过测量装置对带弹性的试模的受压形变进行监控和评价,然后将压实成型的透水混凝土试件的密度与设计值进行比对;成型后的试模形变和成型密度都合格,即可判定为透水混凝土抗压试件成型质量合格。
发明内容
本领域目前面临的技术问题是:目前所使用的透水混凝土抗压强度试件成型装置,缺少监测装置,导致制作的试件密实性和密度离散性大,试件内部匀质性差,成型效率也较低,成型过程缺乏监测,导致试验结果波动较大,测得数据和评价结论不够准确。
为了解决上述存在的技术问题,本实用新型提供了一种新的透水混凝土抗压强度试件成型装置,技术方案如下:
一种透水混凝土抗压强度试件成型装置,其特征在于,包括:加压盖、加压座、加压套、试模、压头组件、2个千分表;
其中,所述加压盖包括加压盖下端、加压筒、活塞杆、液压油泵和压力控制装置,其中所述加压盖下端为平板式结构,中部设有通孔,所述加压筒竖向固定于加压盖下端上方,所述加压筒下端设有穿过加压盖下端通孔并受加压筒驱动伸缩的圆柱形活塞杆;
用于容纳透水混凝土试样的所述试模为上方敞口的带弹性容器,容器内部空间为正方体;
所述千分表包括杆部和表头,所述杆部包括中空的外杆和位于外杆内的测杆,所述测杆头部超出外杆头部;
用于支撑加压盖的所述加压座包括加压座底座、2个加压座支撑壁、2组用于将千分表外杆固定于加压座支撑壁的固定装置,所述加压座底座为平板结构,所述加压座支撑壁为左右相对地垂直固定在加压座底座上的等高直壁,加压座支撑壁还设置有供千分表杆部穿过的加压座测孔;
所述加压套设于加压座内,包括加压套底部、2个加压套支撑壁、加压套端部,所述加压套底部为平板,所述加压套支撑壁为与加压座支撑壁同向地垂直固定在加压套底部的直壁,加压套支撑壁上还设置有供千分表杆部穿过的加压套测孔;所述加压套端部为水平固定在加压套支撑壁顶部的立方体,加压套端部底面到加压套底部的距离与试模高度相等,加压套端部中部设有正方形的通孔加压套端口,所述加压套端口为垂直于加压套端部上表面的等径通孔且边长与试模内径边长相等;
用于在活塞杆驱动下给试样施压的所述压头组件横截面尺寸与加压套端口相配合,底面为平面,侧面设有用于标识压头组件底面是否达到试模上缘的标记。
优选的,所述压头组件包括上压头、下压头和位于上下压头之间的润滑油;其中所述上压头顶部带有与活塞杆端头相配的环形凹槽座,上压头中部为立方体,下部为半球形凸起,凸起的表面为上压头承压面,所述下压头上部为四壁封闭、顶部开口的直筒型承压筒,承压筒底部带有与上压头下部相配合的半球形凹槽,凹槽的表面为下压头承压面,下压头下部为与加压套端口内壁形成配合的立方体,未受外部压力时上压头各侧面与下压头承压筒内壁间距均不小于0.5mm。
优选的,所述压头组件的侧面厚度与加压套端部的厚度相等,所述压头组件侧面的标记设置在压头组件的侧面上边缘。
优选的,所述加压套支撑壁上左右对应地设有至少两个试模紧固夹具,所述加压座支撑壁上还左右对应地设有至少两个加压套紧固夹具。更进一步的,所述加压套紧固夹具包括螺杆,所述螺杆一端设有用于旋动螺杆的螺帽,另一端设有夹板,所述加压座支撑壁上设有相配合的紧固螺孔I。
优选的,所述加压套端部和加压套底部的外侧面与加压套支撑壁的外表面平齐;所述加压套测孔为横置的长方形通孔,长方形的宽度大于加压座测孔的直径;所述试件成型装置装配状态下,加压套测孔、加压座测孔、活塞杆、加压套端口的中心线位于同一竖直面上。
优选的,设置于所述加压座的所述固定装置,每组包括2个锁紧夹板、1个锁紧螺孔和1个锁紧螺丝,所述2个锁紧夹板为上下对应的平板结构,以与加压座底座平行的方式分别设置在加压座测孔外侧壁上下方,所述锁紧螺孔和锁紧螺丝设置在一侧锁紧夹板上,所述锁紧螺孔的中心线与加压座测孔的中心线垂直相交。
优选的,所述压力控制装置包括提供驱动力的打压杆、用于释放压力的回油阀、从液压油泵传出压力的输油管、为加压筒传入压力的进油管、连通进油管和输油管的联接阀。
优选的,所述加压套支撑壁的长度和 2个加压套支撑壁的间距均大于试模相应方向上的外沿尺寸,加压套外沿各方向尺寸小于加压座支撑壁与加压盖下端形成的内部空间相应方向尺寸。
本实用新型的有益效果是:
1. 试件成型装置中,通过加压套端口增大存储试样的空间,存放超出抗压强度试模容积(压实前)的透水混凝土,做到可以一次性将透水混凝土拌合物压实至抗压强度试模的容积量,从而减少了压实的次数,提高了成型的效率。
2. 试件成型装置中,通过千分表测定加压后试模外壁的形变量来判定和控制透水混凝土抗压强度试件成型的尺寸形变量,保证了透水混凝土抗压强度试件的外观尺寸质量。
3. 优选方案的试件成型装置中,压头组件的上压头和下压头以相配合的半球形凹凸部结合,接触面还设有润滑油;该方式可在下压头底面接触试模内的透水混凝土的凹凸面时,压头组件内部实现自动找平,达到均衡压力的效果,避免将试模内的透水混凝土压偏。
附图说明
图1为本实用新型的实施例试件成型装置结构示意图;
图2为本实用新型的实施例中加压盖2的仰视示意图;
图3为本实用新型的实施例中加压盖2的局部结构示意图;
图4为本实用新型的实施例中加压座15的正视结构示意图;
图5为本实用新型的实施例中加压座15的左视结构示意图;
图6为本实用新型的实施例中加压座15的俯视结构示意图;
图7为本实用新型的实施例中压头组件50的正视结构示意图;
图8为本实用新型的实施例中下压头25的正视结构示意图;
图9为本实用新型的实施例中下压头25的俯视结构示意图;
图10为为本实用新型的实施例中上压头23的正视结构示意图;
图11为本实用新型的实施例中上压头23的俯视结构示意图;
图12为本实用新型的实施例中加压套26的正视结构示意图;
图13为本实用新型的实施例中加压套26的左视结构示意图;
图14为本实用新型的实施例中加压套26的俯视结构示意图;
图15为本实用新型的实施例中加压套紧固夹具20的结构示意图;
图16为使用本实用新型的透水混凝土抗压强度试件成型方法流程示意图;
其中:2.加压盖,3.进油管,4.联接阀,5.输油管,6.打压杆,7.回油阀,8.液压油泵,9.加油阀,10.加压盖下端,11.螺栓,12.螺栓孔I,13.螺栓孔II,14.活塞杆,15.加压座,16.锁紧螺丝,17.锁紧螺孔,18. 锁紧夹板,19.加压座测孔,20.加压套紧固夹具,21.加压座底座,22.紧固螺孔I,23.上压头,24.润滑油,25.下压头,26.加压套,27.紧固螺孔II,28.上试模紧固夹具,29.加压套测孔,30.下试模紧固夹具,31.千分表,32.试模,33.加压座上端,34.水平泡,35.锁紧夹板槽,36.下压头承压面,37.环形凹槽座,38.上压头承压面,39.透水混凝土试样,40.加压筒,41.加压座支撑壁,42.夹板,43.螺杆,44.上压头中部,45.螺帽,46.找平螺栓,47.找平螺孔,48.加压套端部,49.加压套支撑壁,50.压头组件,51. 加压套端口,52.承压筒。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式进行详细说明如下:
实施例1:
一种透水混凝土抗压强度试件成型装置,包括加压盖2、加压座15、压头组件50、加压套26、试模32、2个顶杆式的千分表31。
所述试模32为上方敞口的带弹性塑料容器,外侧面带有加强肋板,内部空间为边长150mm的正方体,主要用于容纳透水混凝土试样39并为压实后形成的抗压强度试件提供规范外形。本实施例中所述试模32的加强肋板的最大厚度为10mm,且分布时在试模32侧面中心留有千分表31的测量位置。试模32材质采用塑料材质是因为塑料材质既带有弹性,又便于与固化后的混凝土分离。
所述千分表31为通用测量器材,包括杆部和表头,所述杆部包括中空的外杆和位于外杆内的测杆,所述测杆头部伸出外杆之外并能相对外杆做滑动伸缩,测杆与表头内指针联动,通过压缩测杆使表头显示位移数值。所述千分表31的测杆头部以左右对应的方式分别顶压在试模32的相对两壁外侧中心。
所述加压盖2包括加压盖下端10、加压筒40、活塞杆14、液压油泵8和压力控制装置,其中所述加压盖下端10为正方形钢质平板式结构,中部设有一个直径为30mm的通孔,所述加压筒40为圆筒形,筒体套住活塞杆14,液压油泵8加压推动液压油进入加压筒40筒体内部推动活塞杆14运动;所述加压筒40竖向固定于加压盖下端10上方,所述活塞杆14中轴与加压盖下端10通孔中轴重合,且活塞杆14直径为28mm,活塞杆14可穿过加压盖下端10通孔自由伸缩;所述压力控制装置包括提供驱动力的打压杆6、用于释放压力的回油阀7、从液压油泵8传出压力的输油管5、为加压筒40传入压力的进油管3、连通进油管3和输油管5的联接阀4;所述进油管3和输油管5均为硬管,不便弯曲;联接阀4可以在需要拆卸加压盖2时封堵输油管5,防止漏油,便于断开进油管3和输油管5的连接,方便拆卸操作。
所述加压座15用于支撑加压盖2,包括加压座底座21、加压座支撑壁41、2组固定装置,部件材质均为钢。所述加压座底座21为平板结构;所述加压座支撑壁41为2个等高的平板结构,左右相对地垂直焊接在加压座底座21上,加压座支撑壁41下部居中还设置有供千分表31杆部穿过的加压座测孔19;加压座测孔19空间形状为圆柱形,圆柱形底面的直径略大于千分表31外杆的直径。
所述固定装置用于将穿过加压座测孔19的千分表31外杆固定住以便于测量,每组固定装置包括2个锁紧夹板18、1个锁紧螺孔17和1个锁紧螺丝16,所述2个锁紧夹板18为上下对应的平板结构,以与加压座底座21平行的方式分别设置在加压座测孔19外侧壁上下方,所述锁紧螺孔17和锁紧螺丝16设置在一侧锁紧夹板上,所述锁紧螺孔17的中心线与加压座测孔19的中心线垂直相交,锁紧螺丝16的长度需要保证能够将千分表31外杆顶紧在下侧锁紧夹板上或加压座测孔19内壁上。上下两侧锁紧夹板18之间形成了一条沟槽,为锁紧夹板槽35;锁紧夹板槽35与加压座底座21平行,横穿过加压座测孔19在加压座支撑壁41的外出孔,锁紧夹板槽35的宽度比加压座测孔19的直径大1mm。
加压座支撑壁41上部设置有加压座上端33;所述加压座上端33为2个平板结构,分别位于2个加压座支撑壁41的上端,与加压座底座21平行并向加压座外侧延伸,加压座上端33内侧面与加压座支撑壁41内侧面相平。在加压座上端33超出加压座支撑壁41的外沿部位各均匀分布3个螺栓孔II13,设置加压座上端33的目的是为了便于与加压盖下端10连接固定;为了保证连接的牢固程度,加压座上端33外沿与加压座支撑壁41在水平方向上的距离不小于20mm。
加压盖下端10左右两端各均匀分布3个螺栓孔I12,螺栓孔I12的位置与加压座上端33的螺栓孔II13位置对齐,通过内六方螺栓11固定加压盖下端10与加压座上端33,连接后加压盖下端10与加压座上端33边缘完全对齐。
所述每个加压座支撑壁41上还设有6个加压套紧固夹具20和相配合的紧固螺孔I22,所述加压套紧固夹具20以上下各3的方式对称分布,左右两加压座支撑壁41所设加压套紧固夹具20位置一一对应。所述加压套紧固夹具20包括螺杆43,所述螺杆43一端设有螺帽45,另一端设有夹板42;其中所述螺帽45与螺杆43固定为一体,以便于通过螺帽45旋动螺杆43;所述夹板42为平板结构,中心设有螺孔,螺杆43可旋入夹板42螺孔从而固定夹板42,并能在需要拆卸加压套紧固夹具20时旋下夹板42,从紧固螺孔I22中取出螺杆43。
使用加压套紧固夹具20固定加压套26之后,每侧夹板42近加压座支撑壁41的一面到同侧加压座支撑壁41的距离为大于等于10mm,以便于加压套紧固夹具20有充足空间操作;同时要使所述加压套测孔29与加压座测孔19位置相对应,以便于千分表31的装配操作;同时还要使试模32的内表面与加压套端口51的内表面相平齐,以便于装入待压实试样。
加压座底座21边缘超出加压座支撑壁41 30mm,加压座底座21的4个角均匀分布4个找平螺孔47和相配的找平螺栓46,加压座底座21与加压座支撑壁41相垂直的两侧上表面中心位置各设置1个水平泡34;找平螺栓46和水平泡34配合,使加压座底座保持水平,对给试样加压过程更有利。
所述加压套26包括加压套底部、2个加压套支撑壁49、加压套端部48,所述加压套底部为平板,所述加压套支撑壁49为与加压座支撑壁41同向地垂直焊接在加压套底部上的等高直壁,加压套支撑壁49下部居中还设置有供千分表31杆部穿过的加压套测孔29;所述加压套端部48为水平固定在加压套支撑壁49顶部的立方体;加压套端部48底面到加压套底部的距离与试模32高度相等,加压套端部48居中设有正方形的加压套端口51,所述加压套端口51为垂直于加压套端部48上表面的等径通孔且边长与试模32内径边长相等;加压套端部48高度为60mm,以此保证所述加压套端口51内空间配合试模32容积后足以容纳全部待压实试样。加压套支撑壁49为竖直方向长方体平板结构,两壁平行设置,厚度为15mm,加压套支撑壁长49和2个加压套支撑壁49间距均为200mm,大于试模32外围的最大尺寸。加压套26外沿各方向尺寸小于加压座支撑壁41与加压盖下端10形成的内部空间相应方向尺寸。
本实施例所述试件成型装置装配状态下,加压套测孔29、加压座测孔19、活塞杆14、加压套端口51、上压头23、试模32的中心线均位于同一竖直面上。
加压套端部48的上表面外缘到加压套端口51边缘的距离为40mm,大于试模加强肋板的最大厚度,加压套端部48的边长与加压套支撑壁49长度相等,加压套端部48分别与2个加压套支撑壁49相互垂直且成直角连接,加压套端部48的外侧与加压套支撑壁49外表面平齐。
加压套支撑壁49在4个边角方位均匀分布4个紧固螺孔II,上部的2个紧固螺孔II装配入上试模紧固夹具28,下部的2个紧固螺孔II装配入下试模紧固夹具30,所述上试模紧固夹具28与下试模紧固夹具30形状相同,均为一端带有夹板的螺杆。加压套支撑壁49下部居中设有加压套测孔29,加压套测孔29为长方形通孔,长方形的宽度大于加压座测孔19的直径,长度为加压套支撑壁49长度的1/3。
所述压头组件50用于在活塞杆14顶压力量驱动下给加压套端口51内的透水混凝土试样39施压,包括上压头23、下压头25和位于上下压头之间的润滑油24。其中所述上压头23顶部带有环形凹槽座37,上压头中部44为立方体,下部为半球形凸起,所述环形凹槽座37内径略大于活塞杆14的直径。所述下压头25上部为四壁封闭、顶部开口的直筒型承压筒52,承压筒52底部带有与上压头23下部配合的半球形凹槽,凹槽面为下压头承压面36;下压头25下部为立方体。
下压头承压筒52的高度(从下压头承压面36边缘起算)与上压头中部44的高度相等;下压头承压筒52横截面的外边长略小于加压套端口的内边距,装配后形成的配合既不妨碍压头组件滑动,又不会导致加压套端口内的透水混凝土试样39溢出;下压头承压筒52横截面的内边距略大于上压头的中部边长,装配后未受外部压力时上压头23各侧面与下压头承压筒52内壁间距均不小于0.5mm。
下压头承压筒52的壁厚不小于5mm。
下压头25的高度与加压套端部48的厚度相等,因此当所述下压头承压筒52的侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,即表明下压头25的底部已与加压套端部48的下表面平齐;又因为加压套端部48的下表面与试模32的上缘等高,同时下压头承压筒52侧面上缘即为事实上压头组件50的侧面上缘,因此可以将下压头承压筒52的侧面上缘视为标识压头组件50底面是否达到试模32上缘的标记。
本实施例的工作过程为:
将试模32放入加压套26中,并将试模32上口内沿与加压套端口51内表面对齐;调整加压套26两侧的上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30,将试模32固定好;通过加压套端口51将称好的透水混凝土试样39填入抗压强度试模32和加压套端口51中摊平;在下压头承压面36涂抹一层润滑油24,将上压头23放入下压头25中,组合成压头组件50;将压头组件50放入加压套端口51中与透水混凝土试样39上方;然后将安装好的压头组件50、加压套26、试模32和透水混凝土试样39整体移入加压盖2的通孔正下方,将活塞杆14插入上压头23环形凹槽座37中,调整加压座15上设置的加压套紧固夹具20,将加压套26固定;将两个千分表31杆部分别自外向内穿过加压座测孔19和加压套测孔29,将千分表31的测杆头部顶压在试模(32)外壁上并使千分表31初始读数大于1mm;然后拧紧加压座15的锁紧螺丝16,将千分表31固定,记下千分表31初始读数;调节联接阀4,将进油管3和输油管5连接好,关闭加油阀9和回油阀7;摆动打压杆6进行打压,推动加压活塞杆14和压头组件50对透水混凝土试样39进行压实;当打压工作完成后,停止打压,松开回油阀7泄掉压力,记录千分表31数值,松开加压座套紧固夹具20将加压套26取出,松开上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30将抗压强度试模32取出。
应用本实施例中所述的抗压强度试件成型装置后,透水混凝土抗压强度成型方法有如下实施例:
实施例2-1:
工程设计要求:透水混凝土强度等级为C20,设计密度为2115kg/m3,发泡混凝土配合比,见表1。
表1 C20发泡混凝土配合比
本次试件成型方法具体步骤如下:
步骤1 计算:将透水混凝土拌合物试样拌合均匀,透水混凝土设计密度ρ0为2115kg/m3,采用内边距d为150mm的正方体抗压强度试模32,试模32的容积为3375000mm3,经计算所需的试样量m1为7138g;执行步骤2。
步骤2 称重:各称取1组3份透水混凝土拌合物试样备用(精确至1g);此外,称取3个试模32的质量m0(精确至1g),为1232g、1226g、1239g;执行步骤3。
步骤3 组装:为了提高效率,使用3套同款抗压强度试件成型装置同时进行操作,每套成型装置对应1个试模32;
使用内六方螺栓11将加压盖下端10与加压座上端33连接;将试模32装配入加压套26,使试模32上口内沿与加压套端口51内表面对齐;调整加压套26两侧的上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30,将试模32固定好;将单组试样放入加压套端口51并将上表面摊平;在下压头承压面36涂抹一层润滑油24,将上压头23放入下压头25中,组合成压头组件50;将压头组件50放入加压套端口51中与透水混凝土试样39上方;然后将安装好的压头组件50、加压套26、试模32和透水混凝土试样39整体移入加压盖2的通孔正下方,将活塞杆14插入上压头23环形凹槽座37中,调整加压座15上设置的加压套紧固夹具20,将加压套26固定;将两个千分表31杆部分别自外向内穿过加压座测孔19和加压套测孔29,将千分表31的测杆头部顶压在试模(32)外壁上并使千分表31初始读数大于1mm;然后拧紧加压座15的锁紧螺丝16,将千分表31固定,分别记下左右两侧千分表31初始读数l0(精确至0.001mm);
同1组3份试样中,千分表31初始读数l0分别为:
调节联接阀4,将进油管3和输油管5连接好,关闭加油阀9和回油阀7;执行步骤4。
步骤4 加压:摆动打压杆6进行打压,推动加压活塞杆14和压头组件50对透水混凝土拌合物试样;打压速度为每间隔6秒打压1次,打压一次时间控制在5秒;控制打压速度同时观察并记录千分表数值li, (精确至0.001mm),并根据公式1(lz = |li - l0|)算出变形量lz;
经计算0.005d为0.75mm,因此如果要符合lz≤0.005d的标准,则加压后的千分表
31读数li范围应为:
li(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 0.258~1.758 | 0.260~1.760 | 0.266~1.766 |
左侧千分表 | 0.262~1.762 | 0.267~1.767 | 0.254~1.754 |
打压期间3份试样右侧的千分表和左侧的千分表读数均控制在范围内,当压头组件50侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,停止打压;认为试件成型完毕,执行步骤6。
步骤6 分解:松开回油阀7泄掉压力,关闭联接阀4,将进油管3和输油管5的连通断开;松开加压座套紧固夹具20将加压套26取出,松开上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30将抗压强度试模32取出;执行步骤7。
步骤7 成型密度评价:将本组3份试样全部压实成型后,逐份进行密度计算;
称取本组3份试样加压后的试模32和试模内压实后的透水混凝土试样39的总质量m2(精确至1g),分别为8382g、8391g、8373g;按公式2(ρ1 = ( m2– m0)×106/d3)计算成型密度ρ1;
第1份试样:ρ1=(8382-1232)×106/1503 = 2118kg/m3;|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2118 - 2115|×100% / 2115 = 0.14%<1.5%,可判定成型密度合格;
第2份试样:ρ1=(8391-1226)×106/1503 = 2123kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2123 - 2115|×100% / 2115 = 0.38%<1.5%,可判定成型密度合格;
第3份试样:ρ1==(8373-1239)×106/1503 = 2114kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2114 - 2115|×100% / 2115 = 0.05%<1.5%,可判定成型密度合格;
本组3份试样成型密度均合格,视为本组试样成型密度合格,执行步骤8。
步骤8 养护并固化:对本组3个试模32中的试件进行28d标准养护;养护完毕执行步骤9。
步骤9 成型质量评价:对养护完毕的同1组3个试件进行抗压强度检测,结果为25.6MPa、26.8MPa、24.7Mpa;根据公式4(β=|Ymin- Ymax|×100% /Ym计算,抗压强度组内离散率β=|26.8- 24.7|×100% /25.6 = 8.2 <10%,可判定成型质量良好;执行步骤10。
步骤10 :记录结果,完毕。
实施例2-2:
工程设计要求:透水混凝土强度等级为C15,设计密度为2100kg/m3,发泡混凝土配合比,见表1。
表1 发泡混凝土配合比
本次试件成型方法具体步骤如下:
步骤1 计算:将透水混凝土拌合物试样拌合均匀,透水混凝土设计密度ρ0为2100kg/m3,采用内边距d为150mm的正方体抗压强度试模32,试模32的容积为3375000mm3,经计算所需的试样量m1为7088g;执行步骤2。
步骤2 称重:各称取1组3份透水混凝土拌合物试样备用(精确至1g);此外,称取3个试模32的质量m0(精确至1g),为1232g、1226g、1239g;执行步骤3。
步骤3 组装:为了提高效率,使用3套同款抗压强度试件成型装置同时进行操作,每套成型装置对应1个试模32;
使用内六方螺栓11将加压盖下端10与加压座上端33连接;将试模32装配入加压套26,使试模32上口内沿与加压套端口51内表面对齐;调整加压套26两侧的上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30,将试模32固定好;将单组试样放入加压套端口51并将上表面摊平;在下压头承压面36涂抹一层润滑油24,将上压头23放入下压头25中,组合成压头组件50;将压头组件50放入加压套端口51中与透水混凝土试样39上方;然后将安装好的压头组件50、加压套26、试模32和透水混凝土试样39整体移入加压盖2的通孔正下方,将活塞杆14插入上压头23环形凹槽座37中,调整加压座15上设置的加压套紧固夹具20,将加压套26固定;将两个千分表31杆部分别自外向内穿过加压座测孔19和加压套测孔29,将千分表31的测杆头部顶压在试模(32)外壁上并使千分表31初始读数大于1mm;然后拧紧加压座15的锁紧螺丝16,将千分表31固定,分别记下左右两侧千分表31初始读数l0(精确至0.001mm);
同1组3份试样中,千分表31初始读数l0分别为:
l0(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 1.023 | 1.025 | 1.018 |
左侧千分表 | 1.045 | 1.040 | 1.005 |
调节联接阀4,将进油管3和输油管5连接好,关闭加油阀9和回油阀7;执行步骤4。
步骤4 加压:摆动打压杆6进行打压,推动加压活塞杆14和压头组件50对透水混凝土拌合物试样;打压速度为每间隔2秒打压1次,打压一次时间控制在2秒;控制打压速度同时观察并记录千分表数值li, (精确至0.001mm),并根据公式1(lz = |li - l0|)算出变形量lz;
经计算0.005d为0.75mm,因此如果要符合lz≤0.005d的标准,则加压后的千分表
31读数li范围应为:
li(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 0.273~1.773 | 0.275~1.775 | 0.268~1.768 |
左侧千分表 | 0.295~1.795 | 0.290~1.790 | 0.255~1.755 |
第2份试样和第3份试样在打压期间右侧的千分表和左侧的千分表读数均控制在范围内,当压头组件50侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,停止打压;认为此两份试件成型完毕,执行步骤6;
打压期间发现第1份试样右侧的千分表读数为1.778mm,左侧的千分表读数为1.803mm,均超出控制范围,执行步骤5。
步骤5 弹性回复:停止打压并泄掉加压盖2的压力,让试模32外壁在本身弹性作用下回复;等待30秒后观察千分表31的读数,右侧的千分表读数为1.117mm,左侧的千分表读数为1.134mm,千分表读数回落至控制范围内;再次执行步骤4。
第二次步骤4 加压:操纵打压杆6对试样进行打压,减低打压频率,将打压速度为每间隔3秒打压1次,打压一次时间控制在4秒,右侧的千分表和左侧的千分表读数均控制在范围内;当压头组件50侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,停止打压;认为此份试件成型完毕,执行步骤6;
步骤6 分解:松开回油阀7泄掉压力,关闭联接阀4,将进油管3和输油管5的连通断开;松开加压座套紧固夹具20将加压套26取出,松开上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30将抗压强度试模32取出;执行步骤7。
步骤7 成型密度评价:将本组3份试样全部压实成型后,逐份进行密度计算;
称取本组3份试样加压后的试模32和试模内压实后的透水混凝土试样39的总质量m2(精确至1g),分别为8345g、8357g、8365g;按公式2(ρ1 = ( m2– m0)×106/d3)计算成型密度ρ1;
第1份试样:ρ1=(8345-1232)×106/1503 = 2107kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2107- 2100|×100% / 2100 = 0.33%<1.5%,可判定成型密度合格;
第2份试样:ρ1=(8357-1226)×106/1503 =2113 kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2113 - 2100|×100% / 2100 = 0.62%<1.5%,可判定成型密度合格;
第3份试样:ρ1=(8365-1239)×106/1503 =2111 kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2111 - 2100|×100% / 2100 = 0.52%<1.5%,可判定成型密度合格;
本组3份试样成型密度均合格,视为本组试样成型密度合格,执行步骤8。
步骤8 养护并固化:对本组3个试模32中的试件进行28d标准养护;养护完毕执行步骤9。
步骤9 成型质量评价:对养护完毕的同1组3个试件进行抗压强度检测,结果为18.7MPa、19.5MPa、20.2MPa;根据公式4(β=|Ymin- Ymax|×100% /Ym计算,抗压强度组内离散率β=|20.2- 18.7|×100% /19.5 = 7.7 <10%,可判定成型质量良好;执行步骤10。
步骤10 :记录结果,完毕。
实施例2-3:
工程设计要求:透水混凝土强度等级为C25,设计密度为2149kg/m3,发泡混凝土配合比,见表1。
表1 发泡混凝土配合比
本次试件成型方法具体步骤如下:
步骤1 计算:将透水混凝土拌合物试样拌合均匀,透水混凝土设计密度ρ0为2149kg/m3,采用内边距d为150mm的正方体抗压强度试模32,试模32的容积为3375000mm3,经计算所需的试样量m1为7253g;执行步骤2。
步骤2 称重:各称取1组3份透水混凝土拌合物试样备用(精确至1g);此外,称取3个试模32的质量m0(精确至1g),为1232g、1226g、1239g;执行步骤3。
步骤3 组装:为了提高效率,使用3套同款抗压强度试件成型装置同时进行操作,每套成型装置对应1个试模32;
使用内六方螺栓11将加压盖下端10与加压座上端33连接;将试模32装配入加压套26,使试模32上口内沿与加压套端口51内表面对齐;调整加压套26两侧的上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30,将试模32固定好;将单组试样放入加压套端口51并将上表面摊平;在下压头承压面36涂抹一层润滑油24,将上压头23放入下压头25中,组合成压头组件50;将压头组件50放入加压套端口51中与透水混凝土试样39上方;然后将安装好的压头组件50、加压套26、试模32和透水混凝土试样39整体移入加压盖2的通孔正下方,将活塞杆14插入上压头23环形凹槽座37中,调整加压座15上设置的加压套紧固夹具20,将加压套26固定;将两个千分表31杆部分别自外向内穿过加压座测孔19和加压套测孔29,将千分表31的测杆头部顶压在试模(32)外壁上并使千分表31初始读数大于1mm;然后拧紧加压座15的锁紧螺丝16,将千分表31固定,分别记下左右两侧千分表31初始读数l0(精确至0.001mm);
同1组3份试样中,千分表31初始读数l0分别为:
l0(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 1.015 | 1.005 | 1.020 |
左侧千分表 | 1.022 | 1.012 | 1.014 |
调节联接阀4,将进油管3和输油管5连接好,关闭加油阀9和回油阀7;执行步骤4。
步骤4 加压:摆动打压杆6进行打压,推动加压活塞杆14和压头组件50对透水混凝土拌合物试样;打压速度为每间隔3秒打压1次,打压一次时间控制在3秒;控制打压速度同时观察并记录千分表数值li, (精确至0.001mm),并根据公式1(lz = |li - l0|)算出变形量lz;
经计算0.005d为0.75mm,因此如果要符合lz≤0.005d的标准,则加压后的千分表
31读数li范围应为:
li(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 0.265~1.765 | 0.255~1.755 | 0.270~1.770 |
左侧千分表 | 0.272~1.772 | 0.262~1.762 | 0.264~1.764 |
打压期间3份试样右侧的千分表和左侧的千分表读数均控制在范围内,当压头组件50侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,停止打压;认为试件成型完毕,执行步骤6。
步骤6 分解:松开回油阀7泄掉压力,关闭联接阀4,将进油管3和输油管5的连通断开;松开加压座套紧固夹具20将加压套26取出,松开上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30将抗压强度试模32取出;执行步骤7。
步骤7 成型密度评价:将本组3份试样全部压实成型后,逐份进行密度计算;先对第1份试样进行计算,称取第1份试样加压后的试模32和试模内压实后的透水混凝土试样39的总质量m2(精确至1g),为8629g;按公式2(ρ1 = ( m2– m0)×106/d3)计算成型密度ρ1;
第1份试样:ρ1=(8629-1232)×106/1503 =2192kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2192 - 2149|×100% / 2149 =2% >1.5%,可判定成型密度不合格;
出现1份成型密度不合格时,视为本组试样不合格,需要重新取样,将公式3((ρ0 /ρ1) ×m1= (2149 /2192) ×7253 = 7111g)的计算结果7111设置为m1的新数值(精确至1g),随后执行步骤2。
第二次步骤2 称重:各称取1组3份透水混凝土拌合物试样备用(精确至1g);此外,称取3个试模32的质量m0(精确至1g),为1232g、1226g、1239g;执行步骤3。
第二次步骤3 组装:为了提高效率,使用3套同款抗压强度试件成型装置同时进行操作,每套成型装置对应1个试模32;
使用内六方螺栓11将加压盖下端10与加压座上端33连接;将试模32装配入加压套26,使试模32上口内沿与加压套端口51内表面对齐;调整加压套26两侧的上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30,将试模32固定好;将单组试样放入加压套端口51并将上表面摊平;在下压头承压面36涂抹一层润滑油24,将上压头23放入下压头25中,组合成压头组件50;将压头组件50放入加压套端口51中与透水混凝土试样39上方;然后将安装好的压头组件50、加压套26、试模32和透水混凝土试样39整体移入加压盖2的通孔正下方,将活塞杆14插入上压头23环形凹槽座37中,调整加压座15上设置的加压套紧固夹具20,将加压套26固定;将两个千分表31杆部分别自外向内穿过加压座测孔19和加压套测孔29,将千分表31的测杆头部顶压在试模(32)外壁上并使千分表31初始读数大于1mm;然后拧紧加压座15的锁紧螺丝16,将千分表31固定,分别记下左右两侧千分表31初始读数l0(精确至0.001mm);
同1组3份试样中,千分表31初始读数l0分别为:
l0(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 1.017 | 1.010 | 1.008 |
左侧千分表 | 1.005 | 1.017 | 1.012 |
调节联接阀4,将进油管3和输油管5连接好,关闭加油阀9和回油阀7;执行步骤4。
第二次步骤4 加压:摆动打压杆6进行打压,推动加压活塞杆14和压头组件50对透水混凝土拌合物试样;打压速度为每间隔3秒打压1次,打压一次时间控制在3秒;控制打压速度同时观察并记录千分表数值li, (精确至0.001mm),并根据公式1(lz = |li - l0|)算出变形量lz;
经计算0.005d为0.75mm,因此如果要符合lz≤0.005d的标准,则加压后的千分表
31读数li范围应为:
li(mm) | 第1份试样 | 第2份试样 | 第3份试样 |
右侧千分表 | 0.267~1.767 | 0.260~1.760 | 0.258~1.758 |
左侧千分表 | 0.255~1.755 | 0.267~1.767 | 0.262~1.762 |
打压期间3份试样右侧的千分表和左侧的千分表读数均控制在范围内,当压头组件50侧面上缘与加压套端部48上表面平齐时,停止打压;认为试件成型完毕,执行步骤6。
第二次步骤6 分解:松开回油阀7泄掉压力,关闭联接阀4,将进油管3和输油管5的连通断开;松开加压座套紧固夹具20将加压套26取出,松开上加压套紧固夹具28和下加压套紧固夹具30将抗压强度试模32取出;执行步骤7。
第二次步骤7 成型密度评价:将本组3份试样全部压实成型后,逐份进行密度计算;
称取本组3份试样加压后的试模32和试模内压实后的透水混凝土试样39的总质量m2(精确至1g),分别为8476g、8473g、8508g,;按公式2(ρ1 = ( m2– m0)×106/d3)计算成型密度ρ1;
第1份试样:ρ1=(8476-1232)×106/1503 =2146kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2146 - 2149|×100% / 2149 =0.14%<1.5%,可判定成型密度合格;
第2份试样:ρ1=(8473-1226)×106/1503 =2147 kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2147 - 2149|×100% / 2149 = 0.1<1.5%,可判定成型密度合格;
第3份试样:ρ1==(8508-1239)×106/1503 =2154kg/m3,|ρ1 - ρ0|×100% / ρ0 =|2154 - 2149|×100% / 2149 = 0.23<1.5%,可判定成型密度合格;
本组3份试样成型密度均合格,视为本组试样成型密度合格,执行步骤8。
步骤8 养护并固化:对本组3个试模32中的试件进行28d标准养护;养护完毕执行步骤9。
步骤9 成型质量评价:对养护完毕的同1组3个试件进行抗压强度检测,结果为28.9MPa、30.6MPa、31.2MPa;根据公式4(β=|Ymin- Ymax|×100% /Ym计算,抗压强度组内离散率β=|31.2- 28.9|×100% /30.6 = 7.5 <10%,可判定成型质量良好;执行步骤10。
步骤10 :记录结果,完毕。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现,未予以详细说明和局部放大呈现的部分,为现有技术,在此不进行赘述。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种透水混凝土抗压强度试件成型装置,其特征在于,包括:加压盖(2)、加压座(15)、加压套(26)、试模(32)、压头组件(50)、2个千分表(31);
其中,所述加压盖(2)包括加压盖下端(10)、加压筒(40)、活塞杆(14)、液压油泵(8)和压力控制装置,其中所述加压盖下端(10)为平板式结构,中部设有通孔,所述加压筒(40)竖向固定于加压盖下端(10)上方,所述加压筒(40)下端设有穿过加压盖下端(10)通孔并受加压筒(40)驱动伸缩的圆柱形活塞杆(14);
用于容纳透水混凝土试样(39)的所述试模(32)为上方敞口的带弹性容器,容器内部空间为正方体;
所述千分表(31)包括杆部和表头,所述杆部包括中空的外杆和位于外杆内的测杆,所述测杆头部超出外杆头部;
用于支撑加压盖(2)的所述加压座(15)包括加压座底座(21)、2个加压座支撑壁(41)、2组用于将千分表(31)外杆固定于加压座支撑壁(41)的固定装置,所述加压座底座(21)为平板结构,所述加压座支撑壁(41)为左右相对地垂直固定在加压座底座(21)上的等高直壁,加压座支撑壁(41)还设置有供千分表(31)杆部穿过的加压座测孔(19);
所述加压套(26)设于加压座(15)内,包括加压套底部、2个加压套支撑壁(49)、加压套端部(48),所述加压套底部为平板,所述加压套支撑壁(49)为与加压座支撑壁(41)同向地垂直固定在加压套底部的直壁,加压套支撑壁(49)上还设置有供千分表(31)杆部穿过的加压套测孔(29);所述加压套端部(48)为水平固定在加压套支撑壁(49)顶部的立方体,加压套端部(48)底面到加压套底部的距离与试模(32)高度相等,加压套端部(48)中部设有正方形的通孔加压套端口(51),所述加压套端口(51)为垂直于加压套端部(48)上表面的等径通孔且边长与试模(32)内径边长相等;
用于在活塞杆(14)驱动下给试样施压的所述压头组件(50)横截面尺寸与加压套端口(51)相配合,底面为平面,侧面设有用于标识压头组件(50)底面是否达到试模(32)上缘的标记。
2.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述压头组件(50)包括上压头(23)、下压头(25)和位于上下压头之间的润滑油(24);其中所述上压头(23)顶部带有与活塞杆(14)端头相配的环形凹槽座(37),上压头中部(44)为立方体,下部为半球形凸起,所述下压头(25)上部为四壁封闭、顶部开口的直筒型承压筒(52),承压筒(52)底部带有与上压头(23)下部相配合的半球形凹槽,下压头(25)下部为与加压套端口(51)内壁形成配合的立方体,未受外部压力时上压头(23)各侧面与下压头承压筒(52)内壁间距均不小于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述压头组件(50)的侧面厚度与加压套端部(48)的厚度相等,所述压头组件(50)侧面的标记设置在压头组件(50)的侧面上边缘。
4.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述加压套支撑壁(49)上左右对应地设有至少两个试模紧固夹具,所述加压座支撑壁(41)上还左右对应地设有至少两个加压套紧固夹具(20)。
5.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述加压套端部(48)和加压套底部的外侧面与加压套支撑壁(49)的外表面平齐;所述加压套测孔(29)为横置的长方形通孔,长方形的宽度大于加压座测孔(19)的直径;所述试件成型装置装配状态下,加压套测孔(29)、加压座测孔(19)、活塞杆(14)、加压套端口(51)的中心线位于同一竖直面上。
6.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,设置于所述加压座(15)的所述固定装置,每组包括2个锁紧夹板(18)、1个锁紧螺孔(17)和1个锁紧螺丝(16),所述2个锁紧夹板(18)为上下对应的平板结构,以与加压座底座(21)平行的方式分别设置在加压座测孔(19)外侧壁上下方,所述锁紧螺孔(17)和锁紧螺丝(16)设置在一侧锁紧夹板上,所述锁紧螺孔(17)的中心线与加压座测孔(19)的中心线垂直相交。
7.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述压力控制装置包括提供驱动力的打压杆(6)、用于释放压力的回油阀(7)、从液压油泵(8)传出压力的输油管(5)、为加压筒(40)传入压力的进油管(3)、连通进油管(3)和输油管(5)的联接阀(4)。
8.根据权利要求4所述的试件成型装置,其特征在于,所述加压套紧固夹具(20)包括螺杆(43),所述螺杆(43)一端设有用于旋动螺杆的螺帽(45),另一端设有夹板(42),所述加压座支撑壁上设有相配合的紧固螺孔I(22)。
9.根据权利要求1所述的试件成型装置,其特征在于,所述加压套支撑壁(49)的长度和2个加压套支撑壁(49)的间距均大于试模(32)相应方向上的外沿尺寸,加压套(26)外沿各方向尺寸小于加压座支撑壁(41)与加压盖下端(10)形成的内部空间相应方向尺寸。
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