本发明涉及新拌混凝土整体稳定性与均匀性测试领域，具体涉及一种新拌混凝土抗离析性能的测试装置和方法。
背景技术：
随着现代经济和科技的迅速发展，各类建筑形式不断涌现，高层、超高层建筑日益增多。混凝土作为目前最广泛使用的土木工程材料之一，为满足各种现代建筑各个施工环节的需要，在新拌状态下必须具备更好的和易性。新拌混凝土的和易性一般包括流动性、粘聚性和保水性。在施工过程中往往为了满足新拌混凝土的大流动性，而忽略其粘聚性，出现混凝土离析的现象。混凝土离析是由于混凝土各组分之间的粘聚力不足造成的，通常表现为粗骨料和砂浆两组分之间相互分离。较大粒径的粗骨料在自重或振动条件下下沉，造成上层混凝土与下层混凝土所包含的粗骨料体积分数不同。离析不仅会影响混凝土的均质性、泵送性，还会使混凝土强度大幅度下降，严重影响混凝土结构的承载能力，降低结构的安全性能。目前，国内外对新拌混凝土抗离析性能的测试和评价还没有统一的标准，不同研究者采用的方法各有优缺点。比如：采用骨料分层取样筛洗法，实验工作量大，测试结果受实验操作者影响大而精度较差；采用γ射线法测定粗骨料分布是否均匀的方法，测试过程繁琐，实验仪器要求较高，测试环境条件要求严苛，难以大范围地应用于实际工程和实验室快速测试。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有的新拌混凝土稳定性与均匀性测试方法，可能严重影响混凝土结构承载能力，且精度差、对测试环境条件要求苛刻的缺点，而提出一种新拌混凝土抗离析性能的测试装置与方法。
本发明提供一种新拌混凝土抗离析性能的测试装置与方法，包括：
四个侧壁、一个顶盖及一个底板，其中第一侧壁的内侧的预设高度处设置有至少一个电极板，与所述第一侧壁相对的第二侧壁的相同高度处设置有相同尺寸的电极板；同一个侧壁的各电极板间的间距相同，各电极板之间采用绝缘材料隔离；第一侧壁以及第二侧壁上还设置有用于引出导线的孔洞，导线的一端与电极板连接，另一端作为双刀多掷开关的不动端；第一侧壁与第二侧壁上相同高度的电极板引出的导线对应不动端能够被动端同时选择；双刀多掷开关的动端与电阻测试仪电连接。
本发明还提供一种新拌混凝土抗离析性能的测试方法，所述方法是基于前述的装置实现的，所述方法包括：
步骤一、打开装置的顶盖，将待测的新拌混凝土样品装入装置中。
步骤二、关闭顶盖，打开直流电流源开关。
步骤三、将双刀多掷开关接通所有不动端中的任意一个，按下电阻测试仪表测试按钮，记录显示屏中电阻值Ri，并按下停止按钮。
步骤四、重复步骤三，获得接通每个不动端时电阻测试仪表显示屏上的电阻值。
步骤五、计算不同高度区域混凝土的电阻率S为电流穿过的混凝土截面面积；L为平行电极板之间的距离。
步骤六、根据如下公式计算电阻率差异程度SI：
其中ρ1表示最上部待测区域混凝土的电阻率；ρn表示最下部待测区域混凝土的电阻率；表示所有待测区域混凝土的电阻率的算术平均值；电阻率差异程度SI用于表征抗离析程度，SI的值越大，表明混凝土的离析程度就越大，抗离析性能就越差；SI的值越小，表明混凝土的离析程度就越小，抗离析性能就越好。
本发明的有益效果为：采用本发明的用于新拌混凝土抗离析性能的测试装置和方法，能够便捷且精确地测定不同配合比的新拌混凝土在静置状态下粗骨料沉降过程和抗离析性能。该测试过程中待测混凝土的测定区域可以任意设定、测试的灵敏度可以根据已知标准电阻的电阻值进行调节，可用于实验研究和实际工程测试。该测试装置工作原理简单、操作便捷、测试精度高、适用范围广，能够减少操作时间至少10％，能够提高测试精度至少5％。
附图说明
图1为本发明的新拌混凝土抗离析性能的测试装置的结构图。图中：1、直流电流源；2、电阻测试仪表；3、双刀多掷开关K；4、容器；5、顶盖；6、电极板；7、圆孔；8、导线；9、底板；10、卸料板；11、卸料板把手；12、固定支架。
具体实施方式
具体实施方式一：
本实施方式提供一种新拌混凝土抗离析性能的测试装置，如图1所示，包括：
四个侧壁、一个顶盖5及一个底板9及其围成的容腔，容器4内用于盛装待测的新拌混凝土样品。其中第一侧壁的内侧的预设高度处设置有至少一个电极板6，与所述第一侧壁相对的第二侧壁的相同高度处设置有相同尺寸的电极板6；同一个侧壁的各电极板6间的间距相同，各电极板6之间采用绝缘材料隔离；第一侧壁以及第二侧壁上还设置有用于引出导线8的孔洞7，导线的一端与电极板6连接，另一端作为双刀多掷开关3的不动端；导线可8在侧壁外进行布置。第一侧壁与第二侧壁上相同高度的电极板6引出的导线8对应不动端能够被动端同时选择；双刀多掷开关3的动端与电阻测试仪表2连接。
底板9上设置有卸料部，可为抽拉式卸料板10，用于将装入侧壁与底板围成的容腔内的物质移出。底板下部连接有金属固定支架12。测试装置还包括为电阻测试仪供电的直流电流源1。直流电流源1含有总电路开关，输出电压变化范围为0～30V，输出电流变化范围为0～5A；电阻测试仪表2含有显示屏和测试/停止按钮，不同高度处的混凝土电阻值可由电阻测试仪表2直接读出。
从图1中可以看出，四个侧壁中有一组相对的侧壁的内侧设置了电极板6，并且设置在不同侧壁、相同高度的电极板为相对应的一组，这一组用来测试这一区域混凝土的电阻率。具体设置多少组电极板可以依据混凝土的总量、侧壁的高度等决定，只要能充分测出容腔内的所有混凝土即可。
具体实施方式二、
本实施方式包括一种新拌混凝土抗离析性能的测试方法，这种方法是基于图1所示的新拌混凝土抗离析性能的测试装置实现的，方法具体包括：
步骤一、打开装置的顶盖，将待测的新拌混凝土样品装入装置中；在混凝土振动台或振捣棒的振动作用下确保新拌混凝土样品在容器中各个区域填充密实，且上表面平整。
步骤二、关闭顶盖，打开直流电流源开关。
步骤三、将双刀多掷开关接通所有不动端中的任意一个，按下电阻测试仪表测试按钮，记录显示屏中电阻值Ri，并按下停止按钮；下标i可以理解为是接通的第i个不动端测得的数值，或者是第i组高度对应的数值。第i组高度的含义可以见图1，图1中同一个高度共有两个且为相对的电极板，这两个电极板共称为一组，因为这两个电极板是用来测量夹在两个电极板之间的这部分混凝土的数值。
步骤四、重复步骤三，获得接通每个不动端时电阻测试仪表显示屏上的电阻值。
步骤五、计算不同高度区域混凝土的电阻率ρi的单位为Ω·m；S为电流穿过的混凝土截面面积，单位为m2；L为平行电极板之间的距离，单位为m。
步骤六、混凝土的抗离析性能采用混凝土不同高度部位的电阻率差异程度SI来评价。根据如下公式计算电阻率差异程度SI：
其中ρ1表示最上部待测区域混凝土的电阻率；ρn表示最下部待测区域混凝土的电阻率；表示所有待测区域混凝土的电阻率的算术平均值。电阻率差异程度SI用于表征抗离析程度，SI的值越大，表明混凝土的离析程度就越大，抗离析性能就越差；SI的值越小，表明混凝土的离析程度就越小，抗离析性能就越好。
本实施方式还可以包括粗骨料沉降程度的判断步骤，具体为：
步骤七、静止预定的时间，重复步骤六，根据测得的电阻率差异程度判断粗骨料的沉降程度。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。