能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置及其方法，该装置包括试验水箱，所述试验水箱上设置有水箱进水口和水箱出水口，所述试验水箱两侧设置有挡板，所述试验水箱内设置有试件摆台，试件摆台上设置有螺纹管试件，所述螺纹管试件两侧各通过一个密封罩连接于试验水箱两侧的挡板上，所述试验水箱两侧的挡板外分别设置有位移计。本发明提供的测量装置及方法经济性好、通用性高。
【专利说明】能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料测量领域，特别涉及一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步与发展，实际工程中对混凝土等水泥基材料的性能要求越来越高，同时，伴随高性能混凝土的高收缩导致的开裂也越来越普遍。而混凝土结构开裂，是目前实际结构工程耐久性降低的主要原因之一。因此，为了保证混凝土结构的耐久性，对混凝土等水泥基材料自收缩进行测量研究十分必要。
[0003]水泥基材料在水化过程中，会随反应产生水化热。尤其在早期，水化反应剧烈进行，会集中释放大量的水化热，使水泥基材料的温度上升很快，甚至可以高达70°C以上。根据热胀冷缩原理，水泥基材料也相应变形，这对水泥基材料自收缩的精确测量带来很大的影响。为消除水化热对材料自收缩值的影响，目前普遍的做法是在后期数据处理时，人为减去因温度变化而来的那部分变形值。但是，由温度变化引起变形的计算主要依靠经验公式或者回归公式，并不能很准确的剔除掉温度变化带来的影响，使得最后处理过的自收缩值的精度也大大下降。为此，设计出一套能在试验阶段完美去除水化热对变形的影响，并且代价不高的装置，就显得非常有必要。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，以解决现有技术中必须采用能在水下使用的特种位移计，试验成本高，且试验数值不够准确的问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，包括试验水箱，所述试验水箱上设置有水箱进水口和水箱出水口，所述试验水箱两侧设置有挡板，所述试验水箱内设置有试件摆台，试件摆台上设置有螺纹管试件，所述螺纹管试件两侧各通过一个密封罩连接于试验水箱两侧的挡板上，所述试验水箱两侧的挡板外分别设置有位移计。
[0006]进一步的，所述密封罩为可伸缩密封罩，可以自由伸缩，密封罩在试验水箱内由外往内逐级变小，呈螺纹状，所述密封罩由软塑料制成。
[0007]进一步的，试件摆台上设置有凹槽，所述凹槽上设置有螺纹管试件，所述凹槽的直径大于螺纹管试件的直径，所述凹槽为圆弧形。
[0008]所述试验水箱两侧挡板中心位置各设置有一个圆孔，所述圆孔包边伸向试验水箱内。
[0009]进一步的，所述位移计的探头通过试验水箱两侧的挡板上的圆孔，对准螺纹管试件两端的中心。
[0010]进一步的，所述密封罩与螺纹管试件连接处由第一橡皮圈密封，所述第一橡皮圈的直径比螺纹管试件的直径小。
[0011]进一步的，所述密封罩与圆孔连接处由第二橡皮圈密封，所述第二橡皮圈直径小于圆孔直径。
[0012]进一步的，所述水箱进水口位于试验水箱一侧的底部，所述水箱进水口连接有水塔或自来水管。
[0013]进一步的，所述水箱出水口位于试验水箱另一侧的顶部，所述水箱出水口上设置有水箱进水阀，所述水箱出水口连接有储水箱或下水管。
[0014]进一步的，所述试件摆台的四个底脚处均设置有螺母。
[0015]一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量方法，该方法包括如下步骤: 步骤A.在试验前，将即将注入试验水箱的水在试验环境中静置I小时，使之水温与环境温度相同；
步骤B.将装有水泥基材料的螺纹管试件两端密封好，放入试验水箱中的试件摆台上；
步骤C.螺纹管试件的两端与密封罩接上，并用第一橡皮圈箍在接缝处，保证密封；步骤D.将密封罩接上试验水箱的圆孔包边接口处，并用第二橡皮圈箍在接缝处，保证密封；
步骤E.调整试件摆台四只脚上的螺母，使螺纹管试件处于水平位置；
步骤F.将位移计通过水箱两侧的圆孔口伸进去，对准螺纹管试件两端的中心；
步骤G.打开水箱进水阀，通过水箱进水口向试验水箱中缓慢注水，直至水箱出水口有水溢出；
步骤H.开始测量，并通过下述公式，确定所述自收缩值，其公式为:
【权利要求】
1.一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，包括试验水箱(1)，所述试验水箱(1)上设置有水箱进水口( 4 )和水箱出水口( 7 )，所述试验水箱(1)两侧设置有挡板，其特征在于:所述试验水箱(1)内设置有试件摆台(3)，试件摆台(3)上设置有螺纹管试件(8)，所述螺纹管试件(8)两侧各通过一个密封罩(2)连接于试验水箱(1)两侧的挡板上，所述试验水箱(1)两侧的挡板外分别设置有位移计(9)。
2.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述密封罩(2)为可伸缩密封罩，可以自由伸缩，密封罩(2)在试验水箱(1)内由外往内逐级变小，呈螺纹状，所述密封罩(2 )由软塑料制成。
3.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:试件摆台(3)上设置有凹槽(11)，所述凹槽(11)上设置有螺纹管试件(8)，所述凹槽(11)的直径大于螺纹管试件(8)的直径，所述凹槽(11)为圆弧形。
4.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述试验水箱(1)两侧挡板中心位置各设置有一个圆孔(13)，所述圆孔(13)包边伸向试验水箱(1)内。
5.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述位移计(9)的探头通过试验水箱(1)两侧的挡板上的圆孔(13)，对准螺纹管试件(8)两端的中心。
6.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述密封罩(2)与螺纹管试件(8)连接处由第一橡皮圈(5)密封，所述第一橡皮圈(5)的直径比螺纹管试件(8)的直径小。
7.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述密封罩(2)与圆孔(13)连接处由第二橡皮圈(6)密封，所述第二橡皮圈(6)直径小于圆孔(13)直径。
8.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述水箱进水口(4)位于试验水箱(1) 一侧的底部，所述水箱进水口(4)连接有水塔或自来水管。
9.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述水箱出水口(7)位于试验水箱(1)另一侧的顶部，所述水箱出水口(7)上设置有水箱进水阀(12 )，所述水箱出水口( 7 )连接有储水箱或下水管。
10.根据权利要求1所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量装置，其特征在于:所述试件摆台(3)的四个底脚处均设置有螺母(10)。
11.一种能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤A.在试验前，将即将注入试验水箱(1)的水在试验环境中静置I小时，使之水温与环境温度相同； 步骤B.将装有水泥基材料的螺纹管试件(8 )两端密封好，放入试验水箱(1)中的试件摆台(3)上； 步骤C.螺纹管试件(8)的两端与密封罩(2)接上，并用第一橡皮圈(5)箍在接缝处，保证密封；步骤D.将密封罩(2)接上试验水箱(1)的圆孔(13)包边接口处，并用第二橡皮圈(6)箍在接缝处，保证密封； 步骤E.调整试件摆台(3)四只脚上的螺母(10)，使螺纹管试件(8)处于水平位置； 步骤F.将位移计(9 )通过水箱(1)两侧的圆孔(13 ) 口伸进去，对准螺纹管试件(8 )两端的中心； 步骤G.打开水箱进水阀(12)，通过水箱进水口(4)向试验水箱(1)中缓慢注水，直至水箱出水口(7)有水溢出； 步骤H.开始测量，并通过下述公式，确定所述自收缩值，其公式为:
其中，DiicrDm为试件两端位移计的初始读数； Dat、Dfct为试件两端位移计t时刻的读数； L为试件长度； 并绘制水泥基材料自收缩时程曲线。
12.如权利要求11所述的能排除水泥基材料水化热影响的自收缩测量方法，其特征在于:步骤B所述的第一橡皮圈(5)在螺纹管试件(8)与密封罩(2)对接之前，先套在密封罩(2)上，等螺纹管试件(8)与密封罩(2)对接之后，将第一橡皮圈(5)翻转到螺纹管试件(8)与密封罩(2)两者的接缝处。
【文档编号】G01B21/00GK104075678SQ201410330986
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】王潘绣, 骆勇军, 赵海涛, 陈育志 申请人:金陵科技学院