专利名称：一种测定水泥浆体泌水和体积变化的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工的测定装置，尤其是一种测定水泥浆体泌水和体积变化的装置，同时还涉及相应的测定方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术：
在核电安全壳预应力施工中，核电站安全壳预应力孔道等后张预应力体系的孔道通常采用水泥浆体灌实。但水泥浆体的泌水会形成预应力孔道内的空洞，从而成为外界有害介质入侵的通道。为防止外界有害介质侵蚀预应力钢绞线，保证预应力工程的设计寿命， 要求孔道灌浆浆体的泌水率尽可能低。为了了解水泥浆体泌水以及体积变化情况，施工前需要在试验室进行相关的试验，以预计未来浆体在预应力管道中是否密实，是否有可能因为水泥浆体泌水后形成的空隙或者灌浆过程中带进空气形成的空隙。据申请人了解，长期以来，试验室测定水泥浆体泌水率的方法是将水泥浆体注入一个直径为30mm、高IOOmm的试管，经过规定的时间，测得水泥浆体泌水的高度与浆体总高度的比值，以求得水泥浆体的泌水率。然而实践证明，这种方法测得的泌水率往往与施工现场实际泌水率有较大差异(试验室的泌水率小，现场实际的泌水率大)，结果试验室测定的泌水率满足设计要求，而实际施工后的浆体管道切开后仍有比较大的空隙，难以满足设计要求。结果，为确保核电之类重要预应力工程的设计寿命，不得不按照设计要求，在正式施工前进行1:1的模拟灌浆试验，以检查浆体在预应力管道中是否密实，是否有因为水泥浆体泌水后形成的空隙或者灌浆过程中带进空气形成的空隙。因此，怎样使试验室测定的泌水率和水泥浆体体积变化与实际施工的情况基本一致，从而直接以测定结果作为判断未来现场实体实际情况的依据，成为需要解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种测定结果与实际情况基本相符的测定水泥浆体泌水和体积变化的装置，同时给出相应的测定方法，从而使试验室提供的泌水量等数据可以作为判断未来现场实体实际情况的依据，以便提前发现不符合施工要求的可能，及时采取调整配比等措施加以弥补。申请人:经过深入试验研究，最终找到了传统方法测得的泌水率与施工现场实际情况存有较大差异的原因在于泌水过程中空气未能充分逸出。为了达到以上目的，本发明测定水泥浆体泌水和体积变化的装置具有一端封闭的透明管，所述透明管的另一端具有可开启的密封端帽，所述封闭端固定向端帽端延伸的金属芯，所述金属芯通过所述透明管截面的几何中心，长度大于透明管的85%。本发明进一步的完善是，所述金属芯的表面具有泌水引导纹路，例如可以采用螺纹钢筋或用钢丝、钢绞线缠绕制成。采用本发明装置的测定方法包括以下步骤第一步、打开密封端帽，将待测定水泥浆体逐渐注入透明管内，直至达到高于金属芯的高度，记录注入透明管的水泥浆体初始高度；
第二步、盖好密封端帽，直至水泥浆体中的水份完全泌出(通常不超过M小时)； 第三步、记录水份泌出后水泥浆体的沉积高度和泌水高度；
第四步、以泌水高度与初始高度之比乘以百分之百算出待测水泥浆体的泌水率，以初始高度和沉积高度之差再除以初始高度算出体积变化。由于本发明合理设置了金属芯，因此在泌水过程中，水泥浆体中部的空气和毛细水，能通过附壁效应，附在金属芯上，并沿其表面向上充分逸出或泌出，从而使得到的测定结果与该水泥浆体在实体施工中的情况基本一致，避免了采取其它测试手段的麻烦。为了进一步提高测定结果，上述第一步中借助一根通往透明管底部的导管注入待测水泥浆体，这样可以尽可能避免注入时带入空气。本发明有效地解决了试验室测定泌水率和体积变化与现场工程实体不吻合的难题。实验证明，采用本发明后，由于试验室水泥浆体的泌水率和体积变化与现场实体施工的数据十分贴近，因此可以作为水泥浆体配比的及时调整的依据，使之最终满足实际工程的要求。
图1为本发明一个实施例(泌水后)的结构示意图。图2为图1实施例泌水前的示意图。
具体实施例方式实施例一
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。本实施例测定水泥浆体泌水和体积变化的装置如图1所示，透明圆管5的内径 60mm至80mm，长约Im，下端封闭，上端具有可开启的密封端帽1，封闭端可靠固定向端帽端延伸的金属芯6，以避免受力位移和震动。该金属芯既可以采用钢绞线或钢丝绕制而成，也可以直接采用螺纹钢筋，总之其表面形成螺旋状泌水引导纹路即可，本实施例实际采用七股钢绞线。金属芯6通过透明圆管截面的几何中心——圆心，长度为透明管的 90% (900mm)。测定时的步骤如下
第一步、打开密封端帽，借助一根通往透明管底部的导管，将待测定水泥浆体逐渐注入透明管内，直至达到高于金属芯的高度，记录注入透明管的水泥浆体初始高度ho; 第二步、盖好密封端帽，直至水泥浆体中的水份完全泌出； 第三步、记录水份泌出后水泥浆体的沉积高度hg和泌水高度hw ； 第四步、以泌水高度与初始高度之比乘以百分之百算出待测水泥浆体的泌水率 hw/hoX100%,以初始高度和沉积高度之差再除以初始高度算出体积变化(hg-ho)/ hoX100%。实践证明，采用本实施例具有如下显著优点
1、测定结果反映出水泥浆体在现场实体的真实泌水和体积变化情况，因此解决了现有技术中试验室测定的泌水率和体积变化与现场施工实际情况常常不吻合的难题。
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2、由于反映出现场真实的泌水情况，当发现存在不符合设计要求的情形时，可以在试验室完成水泥浆体配比的及时调整，省去了进行模拟试验的诸多麻烦。3、试管直径贴近现场实体管道直径，钢绞线有效使水泥浆体中的空气和泌水能顺其上行，结构接单，测定结果与实体情况十分接近，具有足够的精确度，切实可行。 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种测定水泥浆体泌水和体积变化的装置，具有一端封闭的透明管，所述透明管的另一端具有可开启的密封端帽，其特征在于所述封闭端固定向端帽端延伸的金属芯，所述金属芯通过所述透明管截面的几何中心，长度大于透明管的85%。
2.根据权利要求1所述测定水泥浆体泌水和体积变化的装置，其特征在于所述金属芯的表面具有泌水引导纹路。
3.根据权利要求2所述测定水泥浆体泌水和体积变化的装置，其特征在于所述金属芯钢绞线或螺纹钢筋。
4.根据权利要求1所述装置测定水泥浆体泌水和体积变化的方法，其特征在于包括以下步骤第一步、打开密封端帽，将待测定水泥浆体逐渐注入透明管内，直至达到高于金属芯的高度，记录注入透明管的水泥浆体初始高度；第二步、盖好密封端帽，直至水泥浆体中的水份完全泌出；第三步、记录水份泌出后水泥浆体的沉积高度和泌水高度；第四步、以泌水高度与初始高度之比乘以百分之百算出待测水泥浆体的泌水率，以初始高度和沉积高度之差再除以初始高度算出体积变化。
5.根据权利要求4所述测定水泥浆体泌水和体积变化的方法，其特征在于所述第一步中借助一根通往透明管底部的导管注入待测水泥浆体。
全文摘要
本发明涉及一种测定水泥浆体泌水和体积变化的装置及方法，属于建筑施工技术领域。该装置具有一端封闭的透明管，所述透明管的另一端具有可开启的密封端帽，所述封闭端固定向端帽端延伸的金属芯，所述金属芯通过所述透明管截面的几何中心，长度大于透明管的85%。本发明有效地解决了试验室测定泌水率和体积变化与现场工程实体不吻合的难题。实验证明，采用本发明后，由于试验室水泥浆体的泌水率和体积变化与现场实体施工的数据十分贴近，因此可以作为水泥浆体配比的及时调整的依据，使之最终满足实际工程的要求。
文档编号G01B21/02GK102353765SQ20111017808
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者王龙 申请人:中国核工业华兴建设有限公司