CN219456188U - 一种混凝土砂石坚固性试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种混凝土砂石坚固性试验装置，该混凝土砂石坚固性试验装置在工作台上设置有显示单元、参数设置单元，可以使试验装置实时监控试验过程中的参数变化情况，同时还可以根据实际的试验对象，调整试验参数，满足个性化需求；通过分开设置浸泡箱和烘干箱，方便更加精准的控制试验过程，获得更加准确的试验结果，通过设置控制单元，显示单元和参数设置单元与控制单元电连接，可以实现自动化控制，提升自动化程度；通过设置取放单元，能够实现自动重复取放试验对象，自动化程度高，节约人力且操作方便。

Description

一种混凝土砂石坚固性试验装置

技术领域

本实用新型涉及建筑材料检测领域，具体涉及一种混凝土砂石坚固性试验装置。

背景技术

砂石坚固性是指集料对抗冷热、干湿等环境作用的能力，其性能一般用坚固性值来表示。坚固性试验是将砂石置于饱和硫酸钠溶液中浸泡、烘干，经过冷热干湿以及盐胀作用后，硫酸盐在砂石孔隙中结晶，并对砂石施加结晶膨胀力，砂石中脆弱的部分会剥离或脱落，5次浸泡烘干循环后的质量损失率即为坚固性值。目前此类试验操作复杂，主要存在以下几个问题：(1)整个循环的浸泡和烘干过程，试验时间长达56h，试验因为昼夜的更替，试验人员需要休息，试验往往被中间停顿，自动化程度低，出试验结果慢，与混凝土实际生产不同步；(2)不同粒级的集料须浸泡在硫酸钠溶液中20h，温度控制在20℃～25℃的范围内，温度不宜准确控制，影响实验结果，不能准确获得实验数据。

目前市面上在售的坚固性试验装置大多存在自动化程度较低、设备占地面积大，操作复杂能耗大等缺陷。因此，急需开发一种试验过程全自动控制、连续不间断、试验所需环境精准控制、设备操作简单便捷的混凝土砂石坚固性试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种自动化程度高、试验结果准确、连续工作且操作简便的混凝土砂石坚固性试验装置，该混凝土砂石坚固性试验装置通过自动控制，能够实现连续工作且精准控制试验过程，使试验结果更加准确；通过设置显示单元和参数设置单元，可根据实际需求设置不同的试验参数；设置有自动取放单元，自动化程度高，无需操作人员长时间操作。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种混凝土砂石坚固性试验装置，该试验装置包括工作台、实验单元、取放单元以及置物盘，工作台上设置有显示单元、参数设置单元和控制单元，控制单元与显示单元和参数设置单元电连接；实验单元包括浸泡箱、烘干箱，浸泡箱的底端侧壁上设置有排液管，浸泡箱的内壁上至少对称设置有一组挡板，置物盘放置在所述浸泡箱中；浸泡箱中设置有加热制冷组件，烘干箱中设置有加热组件；取放单元设置在浸泡箱和烘干箱之间，取放单元在浸泡箱和烘干箱之间转移置物盘。

通过上述技术方案，该混凝土砂石坚固性试验装置在工作台上设置有显示单元、参数设置单元，可以使试验装置实时监控试验过程中参数的变化情况，还可以根据实际的试验对象，调整试验参数，满足个性化需求；同时通过分开设置浸泡箱和烘干箱，方便更加精准的控制试验过程，获得更加准确的试验结果，通过设置控制单元，显示单元和参数设置单元与控制单元电连接，可以实现自动化控制，提升自动化程度。

作为对上述技术方案的进一步改进，排液管上设置有排液阀。

作为对上述技术方案的进一步改进，浸泡箱的内壁上至少对称设置有一组挡板。

作为对上述技术方案的进一步改进，显示单元设置有两个显示屏。

作为对上述技术方案的进一步改进，浸泡箱内壁上端设置有液位传感器，浸泡箱内壁上设置有第一温度传感器；烘干箱的内壁上设置有第二温度传感器。

作为对上述技术方案的进一步改进，置物盘包括主体、放置孔、连接带以及结合件，所述主体上设置有至少一个放置孔，连接带连接在主体的对称两端，结合件设置在连接端的顶端。

作为对上述技术方案的进一步改进，浸泡箱和烘干箱上设置有密封盖，密封盖由两个扇形盖组成。

作为对上述技术方案的进一步改进，取放单元包括固定臂、第一伸缩臂、连接臂、第二伸缩臂以及电磁铁，固定臂可旋转地固定在工作台上，固定臂内臂上设置有滑轨，第一伸缩臂的一端竖直可滑动地设置在固定臂伸缩臂，第二伸缩臂竖直设置在连接臂远离第一伸缩臂的一端，第二伸缩臂的最底端设置有电磁铁。

作为对上述技术方案的进一步改进，工作台底端对称设置有四个垫块。

作为对上述技术方案的进一步改进，扇形盖结合面上设置有梯形槽或梯形凸起，两个扇形盖结合时可形成梯形结合面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该混凝土砂石坚固性试验装置在工作台上设置有显示单元、参数设置单元，可以使试验装置实时监控试验过程中参数的变化情况，还可以根据实际的试验对象，调整试验参数，满足个性化需求；同时通过分开设置浸泡箱和烘干箱，方便更加精准的控制试验过程，获得更加准确的试验结果，通过设置控制单元，显示单元和参数设置单元与控制单元电连接，可以实现自动化控制，提升自动化程度；通过设置取放单元，能够实现自动重复取放试验对象，自动化程度高，节约人力且操作方便。

附图说明

图1为本实施中混凝土砂石坚固性试验装置的结构立体示意图；

图2为本实施中试验装置的工作台结构示意图；

图3为本实施中试验装置的取放单元结构示意图；

图4为本实施中试验装置的结构后侧示意图；

图5为本实施中试验装置的置物盘结构示意图；

图6为本实施中试验装置结构的俯视示意图；

图7为本实施中第一子盖结构的前视示意图；

图8为本实施中第一子盖结构的俯视示意图；

图9为本实施中第二子盖结构的前视示意图；

图10为本实施中第二子盖结构的俯视示意图；

图11为本实施中密封盖的驱动装置结构示意图；

图12为本实施中密封盖的驱动装置结构在工作台中的示意图；

图13为本实施中驱动装置中驱动轴结构的示意图。

图中：1、工作台；2、烘干箱；3、密封盖；4、取放单元；5、置物盘；6、浸泡箱；7、排液管；8、排液阀门；9、第一显示屏；10、第二显示屏；11、参数设置单元；12、主体；13、放置孔；14、连接带；15、结合件；16、固定臂；17、第一伸缩臂；18、连接臂；19、第二伸缩臂；20、电磁铁；21、垫块；22、挡板；23、第一子盖；24、梯形槽；25、第二子盖；26、梯形凸起；27、第一固联齿轮；28、驱动齿轮；29、第二固联齿轮；30、转轴；31、联轴器；32、驱动电机；33、电机固定座；34、步进电机；35、连接键。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-12所示，本实施例提供一种混凝土砂石坚固性试验装置，该试验装置包括工作台1、实验单元、取放单元4以及置物盘5，工作台上1设置有显示单元、参数设置单元11和控制单元，控制单元与显示单元和参数设置单元电连接；实验单元包括浸泡箱6、烘干箱2，浸泡箱6的底端侧壁上设置有排液管7，烘干箱2和浸泡箱6的内壁上均至少对称设置有一组挡板21，置物盘5放置在挡板21上；浸泡箱6中设置有加热制冷组件，烘干箱2中设置有加热组件；取放单元4设置在浸泡箱6和烘干箱2之间，取放单元4在浸泡箱6和烘干箱2之间转移置物盘5。

烘干箱2和浸泡箱6为双层不锈钢保温的试验筒，浸泡箱6用于盛放饱和硫酸钠溶液，烘干箱2用于烘干砂石用；在试验结束后，通过排液管7放出饱和硫酸钠溶液。控制单元采用微电脑或PLC或MPU或CPU等常用控制器，控制器设置在工作台内部，参数设置单元中包括用于调节设置温度、加热开关、循环时间、循环次数、密封盖开合的操作按钮以及电源开关；工作台上的显示单元和参数设置单元均与控制器电连接，控制器接收参数设置单元输入的信息，通过控制器的计算和分析，实时地将信息显示在显示单元中。

对上述技术方案进一步优化，排液管7上设置有排液阀门8，优选地，排液阀门8可以设置为电磁阀门，排液阀门8与工作台上的控制单元电连接，排液阀门8根据控制器的指令开合。

进一步地，在一些实施例中，在烘干箱2和浸泡箱6的内壁上至少对称设置有一组挡板21，如图6所示，在浸泡箱6对称设置有两个挡板21，挡板21用于放置置物盘5，当然，可以在烘干箱2和浸泡箱6内壁上设置有多组挡板21，每组挡板21在圆周方向上对称设置。

进一步地，在一些实施例中，显示单元包括第一显示屏9和第二显示屏10，如图2所示，第一显示屏9用于显示两个试验筒的温度、烘干时间；第二显示屏10用于显示当前循环次数，总循环次数、当前循环时的已浸泡时间，通过分开显示设置的参数，便于对同类参数进行比较和计量，避免参数显示混淆，不方便查看。

进一步地，在一些实施例中，浸泡箱内壁上端设置有液位传感器，该液位传感器与控制单元连接，用于监测饱和硫酸钠溶液的液面位置；浸泡箱内壁上还设置有第一温度传感器，该第一温度传感与控制单元连接，第一温度传感器实时监控浸泡箱6中的温度情况，在浸泡箱6的底座内部设置有加热装置，该加热装置的加热元件可以为电阻丝等常规加热元件，该加热手段只要能够实现加热的可控制的常规加热手段即可。加热装置与控制单元连接，控制单元接收第一温度传感器传输过来的温度信息，控制单元通过比较分析，控制加热制冷装置加热或者制冷，将浸泡箱6中的温度控制在20℃～25℃的范围内；同样在烘干箱2的内壁上设置有第二温度传感器，该第二温度传感与控制单元连接，第二温度传感器实时监控烘干箱2中的温度情况，在烘干箱2的内部设置有加热装置，加热装置可以为电阻丝等常规形式的加热装置，穿过烘干箱2的底端与设置在工作台内部的电源相连接，同时加热装置与控制单元连接，控制单元接收第二温度传感器传输过来的温度信息，控制单元通过比较分析，控制加热装置打开或关闭，将烘干箱2中的温度控制在105℃±5℃的范围内。

进一步地，在一些实施例中，如图5所示，置物盘5包括主体12、放置孔13、连接带14以及结合件15，主体12上设置有至少一个放置孔13，如图5所示，可以在主体12上设置有四个放置孔13，放置孔13中放置不同筛孔尺寸的网篮，通过放置不同筛孔尺寸的网篮，可以对不同粒度的沙石进行坚固性的测量，一个实验可以检测多种粒度的坚固性，从而提高实验装置的多样性；主体12的对称两端连接有连接带14，在连接端的顶端固定设置有结合件15，该结合件15可以设置为磁铁或电磁铁，与取放单元上的电磁铁相对应。

进一步地，在一些实施例中，如图7-13所示，浸泡箱6和烘干箱2上设置有密封盖3，密封盖3包括第一子盖23和第二子盖25，密封盖3由两个半圆形子盖组成，第一子盖23上的一端连接有第一固联齿轮27，同样第二子盖25的一端连接有第二固联齿轮29，第一固联齿轮27与第二固联齿轮29相互啮合，第一固联齿轮27驱动齿轮28啮合，驱动齿轮28通过连接键固定安装在转轴30上，转轴30通过联轴器31与驱动电机32的输出轴连接，优选地，驱动电机32可以选择设置为步进电机，驱动电机32固定设置工作台1的内部，驱动电机32与控制单元电性连接，通过控制单元控制驱动电机32的转动和停止，进而带动密封盖的打开和关闭；优选地，第一固联齿轮27、第二固联齿轮29、转轴30以及驱动齿轮28均可整合到浸泡箱6和烘干箱2的内壁中，从而保证实验装置的整体简洁性。

优选地，如图7和8所示，第一子盖23的结合面上设置有梯形槽24；如图9和图10所示，第二子盖25的结合面上设置有梯形凸起26，在第一子盖23与第二子盖25结合密封时，梯形凸起26插进梯形槽24中，可实现在结合过程中的限位，进而提高第一子盖23与第二子盖25结合时的密封性。

进一步地，在一些实施例中，如图3-4所示，取放单元包括固定臂16、第一伸缩臂17、连接臂18、第二伸缩臂19以及电磁铁20，固定臂16可旋转地固定在工作台上，固定臂16内臂上设置有滑轨，第一伸缩臂17的一端竖直可滑动地设置在固定臂16的滑轨上，第一伸缩臂17的另一端固定连接有连接臂18，连接臂18的远端连接有第二伸缩臂19，第二伸缩臂19竖直设置在连接臂18远离第一伸缩臂17的一端，第二伸缩臂19的最底端设置有电磁铁20。如图13所示，优选地，第一伸缩臂17和第二伸缩臂19可以设置成伸缩液压缸形式的液压伸缩杆，在第一伸缩臂17的顶端通过电机固定座33固定设置有步进电机34，步进电机34的输出轴通过连接键35与连接臂18固定连接，步进电机34与控制单元电性连接，控制单元控制步进电机34的工作与停止，步进电机34驱动连接臂18在浸泡箱6与烘干箱2之间转动；优选地，该连接臂18的长度延伸至浸泡箱6与烘干箱2的中心位置。

进一步地，在一些实施例中，如图4所示，在工作台的底面设置有对称设置有的四个垫块21，该垫块能够使试验装置更加稳定的放置在试验台上。

现对该实验装置的工作原理进行说明，以便更好的理解本实施例的技术方案：

在浸泡箱6中注入饱和硫酸钠溶液，放上置物盘5，然后在中放入装入砂石的网篮，合上密封盖3，打开试验装置的电源开关，设置好温度、浸泡时间、循环次数以及烘干温度等参数，开始试验，浸泡箱6关闭密封盖3后，开始计时，当到达浸泡时间后(第一次循环是20个小时，此后循环的浸泡试件是4个小时)，工作台内部的电机启动，内部齿轮驱动半扇形盖子打开，同时取放单元开始旋转，使取放单元对准浸泡箱6中间，取放单元的第一伸缩臂17开始下降，达到合适位置后，第二伸缩臂19也开始下降，直至第二伸缩臂19底部的电磁铁接触到置物盘5上的结合件15，电磁铁通电，吸住置物盘5，第一伸缩臂17和第二伸缩臂19开始上升，直至置物盘5的最底部高于浸泡箱6顶部。取放单元开始旋转，将吸住的置物盘5盘带动向烘干箱2转动，置物盘5到达烘干箱2上方后，烘干箱2上的密封盖打开，第一伸缩臂17和第二伸缩臂19开始下降，到达指定位置后，电磁铁断电，放下置物盘5，第一伸缩臂17和第二伸缩臂19开始上升，回归原位，烘干箱2上的密封盖关闭开，当达到设定的温度时，开始计时，达到设定的时间后，则取放单元开始重复操作，将置物盘5转移到浸泡箱6中，如此循环往复，直至达到设定的循环次数。当循环结束后(结束的时候置物盘5是一定在烘干箱2中)，烘干箱2停止加热，密封盖子自动被打开，开始常温冷却。此时，浸泡箱6上的排液阀门8打开，饱和硫酸钠溶液从排液管7中排出，当液体排完后，关闭排液阀门，当达到常温后，机器发出嗡鸣声，提醒试验人员可取出移至浸泡箱6中，接入清水，开始清洗网篮，清洗完毕后，置于烘干箱烘干后进行后续的筛分试验。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种混凝土砂石坚固性试验装置，所述试验装置包括工作台、实验单元、取放单元以及置物盘，其特征在于，所述工作台上设置有显示单元、参数设置单元和控制单元，所述控制单元与显示单元和参数设置单元电连接；所述实验单元包括浸泡箱、烘干箱，所述浸泡箱的底端侧壁上设置有排液管，所述置物盘放置在所述浸泡箱中；所述浸泡箱中设置有加热制冷组件，所述烘干箱中设置有加热组件；所述取放单元设置在所述浸泡箱和所述烘干箱之间，所述取放单元在所述浸泡箱和所述烘干箱之间转移所述置物盘。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述排液管上设置有排液阀。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述浸泡箱的内壁上至少对称设置有一组挡板。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述显示单元设置有两个显示屏。

5.根据权利要求3所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述浸泡箱内壁上端设置有液位传感器，所述浸泡箱内壁上设置有第一温度传感器；所述烘干箱的内壁上设置有第二温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述置物盘包括主体、放置孔、连接带以及结合件，所述主体上设置有至少一个放置孔，所述连接带连接在主体的对称两端，所述结合件设置在所述连接端的顶端。

7.根据权利要求5所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述浸泡箱和所述烘干箱上设置有密封盖，所述密封盖由两个扇形盖组成。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，取放单元包括固定臂、第一伸缩臂、连接臂、第二伸缩臂以及电磁铁，固定臂可旋转地固定在工作台上，固定臂内臂上设置有滑轨，第一伸缩臂的一端竖直可滑动地设置在固定臂伸缩臂，第二伸缩臂竖直设置在连接臂远离第一伸缩臂的一端，第二伸缩臂的最底端设置有电磁铁。

9.根据权利要求2所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述工作台底端对称设置有四个垫块。

10.根据权利要求7所述的一种混凝土砂石坚固性试验装置，其特征在于，所述扇形盖结合面上设置有梯形槽或梯形凸起，两个所述扇形盖结合时可形成梯形结合面。