一种砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪与测试方法与流程

技术特征：

1.一种砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：包括千分表、电子天平、玻璃千分表底座、石英管、第一螺纹杆、玻璃试件底座、转换梁、横梁、恒湿箱盖板、恒湿箱箱体、天平罩和电脑；恒湿箱箱体内设有玻璃千分表底座和玻璃试件底座；在试件的两侧，玻璃千分表底座和玻璃试件底座分别开孔，两石英管端头分别设置在两侧的开孔位置；每个石英管内分别设有第一螺纹杆，两根第一螺纹杆上均设第一螺母和第一弹簧垫圈以及第二螺母和第二弹簧垫圈，将第一螺纹杆连接在玻璃千分表底座和玻璃试件底座上；第一螺纹杆与第一螺母和第二螺母固定连接，第一弹簧垫圈、第二弹簧垫圈、石英管以及玻璃千分表底座和和玻璃试件底座之间均为活动连接；千分表固定在玻璃千分表底座中心位置上，千分表为凹锥型测头，玻璃试件底座中心设有凹锥型支点，试件的上端面和下端面中心分别预埋上收缩头和下收缩头，试件通过上收缩头和下收缩头与千分表凹锥型测头和玻璃试件底座凹锥型支点接触；玻璃千分表底座上端设有转换梁，第一螺纹杆穿过玻璃千分表底座与转换梁连接；

在恒湿箱盖板上放置电子天平，电子天平上方罩有天平罩，在电子天平托盘上放置横梁，横梁和转换梁通过穿过水箱盖板的第二螺纹杆连接，第三螺母与第二螺纹杆连接；

所述电子天平采用数据线连接电脑，所述千分表采用无线传输方式连接电脑；恒湿箱箱体下端设有小门，结晶皿内盛有饱和盐溶液。

2.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：玻璃千分表底座的材质为玻璃，选用8mm普通玻璃。

3.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：所述玻璃千分表底座和玻璃试件底座截面尺寸为12mm×12mm，于型心和距两对边向内1cm处，分别设有φ8孔。

4.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：所述玻璃千分表底座中心开有通孔，并粘结千分表夹具，夹具固定千分表。

5.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：所述千分表选用电子千分表，量程10mm以上，精度0.001mm。

6.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：所述电子天平的量程6000g以上，天平精度0.01g。

7.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：横梁为扁平状不锈钢结构，宽度不小于30mm，厚度5mm。

8.根据权利要求1所述的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试仪，其特征在于：试件的上端面和下端面分别通过环氧树脂胶固定上收缩头和下收缩头，收缩头选用标准黄铜收缩头。

9.应用权利要求1所述测试仪的砌墙砖吸湿膨胀变形动态测试方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在20‐25℃恒温条件下，配制LiCl饱和盐溶液，把试件放入底部置有LiCl饱和盐溶液的恒湿箱箱体内，待试件在LiCl饱和盐溶液上方吸放湿至平衡含湿率，测量试件初始平衡质量m_eq和长度l_eq；

2)配制CH₃COOK饱和盐溶液，把试件装入测量框架，试件的上端面收缩头和下端面收缩头与千分表凹锥型测头和玻璃试件底座凹锥型支点接触；电子千分表和电子天平连接电脑，归零，设置膨胀量和吸湿量记录间隔，实验初始阶段采用5‐10min/次的记录间隔，1d之后记录间隔改为30min‐1h/次，开启自动记录，全程自动记录膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i，i＝1，等待试件在相对湿度(23.1±0.3)％的恒温环境中平衡，待试件平衡后，停止记录，膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i自动保存到文档；

3)配制MgCl₂饱和盐溶液，从恒湿箱底部小门取出CH₃COOK饱和盐溶液，换入MgCl₂饱和盐溶液，设置膨胀量和吸湿量记录间隔，实验初始阶段采用5‐10min/次的记录间隔，1d之后记录间隔改为30min‐1h/次，开启自动记录，全程自动记录膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i，i＝2，试件再次平衡后，停止记录，膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i自动保存到文档；

4)依次配制并换置K₂CO₃、Mg(NO₃)₂、KI、NaCl、KCl和K₂SO₄饱和盐溶液，重复3)操作步骤，记录到膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i；i分别为3，4，5，6，7和8；

5)完成所有阶段测量后，把试件从仪器上取下并放入烘干箱内烘干至恒重，测量试件绝干质量m₀；

6)电子千分表和电子天平分别采集的瞬时读数自动输出至电脑，把输出的四个阶段的全部膨胀量l_t,i和吸湿量m_t,i数据带入公式(1)和(2)分别计算试件空气吸湿膨胀过程中的膨胀值ε_t,i和含湿率σ_t,i，生成膨胀值ε_t,i和含湿率σ_t,i散点图，形成吸湿膨胀特征曲线；

${\mathrm{\σ}}_{t,i}=\frac{(m_{t,i}-m_{t_0})+(m_{eq}-m_0)}{m_0}\×100\%---\left(1\right)$

${\mathrm{\ϵ}}_{t,i}=\frac{l_{t,i}-l_0}{l_{eq}-(l^{\′}+l^{\″})}---\left(2\right)$

式中，σ_t,i为试件的含湿率，％；

和分别为t₀和t时刻吸湿量，是实验开始时刻t₀和实验第i阶段中t时刻试件、横梁和测量框架的整体质量的电子天平瞬时读数，g；i＝1,2,3,4，5，6，7，8，分别代表试件从LiCl至CH₃COOK，CH₃COOK至MgCl₂，MgCl₂至K₂CO₃，K₂CO₃至Mg(NO₃)₂，Mg(NO₃)₂至KI，KI至NaCl，NaCl至KCl，KCl至K₂SO₄的8个阶段；电子千分表归零后，

m₀为试件绝干质量，g；

m_eq为试件初始平衡质量，g；

ε_t为试件膨胀值，mm/m；

l_eq为实验前测量的试件长度，mm；

l₀和l_t,i分别为t₀和t时刻膨胀量，是电子千分表测试时t时刻读数和初始读数，mm；电子千分表归零后，l₀＝0；

l'和l”分别为试件两收缩头埋入试件长度，mm。