本发明属于建筑材料与市政工程
技术领域：
，具体为一种评价透水混凝土拌合物性能的装置及方法。
背景技术：
：透水混凝土是一种内部结构由一系列与外部空气相连通的多孔结构形成的骨架组成的材料，与硬化路面相比，它具有良好的透水性能，在营造良好的声、光、热等物理及生态环境方面具有独特的优势，体现了“与环境共生”的理念，也是“海绵城市”建设的主要建筑材料。透水混凝土属于干硬性混凝土，其拌合物最佳状态是胶凝材料浆体均匀的包裹在骨料表面，并有一定厚度，各包裹浆体的骨料在堆积时，浆体层进行叠加，但浆体不发生流挂现象导致空隙堵塞，从而影响透水混凝土透水率。透水混凝土拌合物工作性直接影响透水混凝土其透水透气功能，但当前对透水混凝土拌合物工作性的评价方法没有统一，也有专利对其进行介绍，但也不够全面。比如有的专利仅对透水混凝土浆体流挂性进行了评价，间接判断透水混凝土堵塞空隙的可能性，不够全面。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种评价透水混凝土拌合物性能的装置及方法。主要通过模拟透水混凝土施工过程原理，对透水混凝土拌合物浆体包裹骨料后的分散性、蓬松性以及粘聚性等指标进行综合评价透水混凝土拌合物性能，提供科学可量化的评价指标指导透水混凝土设计与生产应用，完善了透水混凝土拌合物性能的评价方法。本发明目的通过以下技术方案来实现：一种评价透水混凝土拌合物性能的装置，包括过筛仪，平板砝，漏斗以及振动仪：所述过筛仪底部设置有孔筛；所述平板砝包括砝码和设置在砝码底部的带孔钢片，且平板砝能放入漏斗的内腔中；所述漏斗为顶部直径大底部直径小的圆锥管；所述振动仪位于漏斗的底部。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述过筛仪为敞口圆柱状薄壳结构，且薄壳上设置有把手。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述过筛仪的底面直径为300～450mm，高为50±2mm，底部设置有5～16mm的方孔筛。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述带孔钢片为直径为150～180mm的圆盘状结构，孔的直径为3～10mm；所述砝码为质量为2～3kg的平底钢块。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述漏斗为底部直径为100～150mm，顶部直径为200～250mm，高为250～300mm的轴对称可拆卸分离或固定的圆锥管。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述漏斗的管壁上设置有直径为3～5mm的筛孔。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，当漏斗为轴对称可拆卸分离的圆锥管时，通过固定栓实现漏斗的闭合固定。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的装置的一个具体实施例，所述振动仪的振动台面为边长200～250mm的正方形薄板，振动仪频率范围为0～2kHz。一种评价透水混凝土拌合物性能的方法，采用上述装置进行透水混凝土拌合物性能的评价。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的方法的一个具体实施例，当评价透水混凝土拌合物的分散性及蓬松性时，包括以下步骤：1)将漏斗底部朝下放置在振动仪的振动台面上；2)将待测透水混凝土拌合物放入过筛仪中，并将其筛入漏斗中直至过筛完全，计算透水混凝土拌合物的过筛量：A＝(m1-m2)/m1×100％，其中，m1为透水混凝土拌合物的初始质量，m2为过筛后透水混凝土拌合物的剩余质量；3)当漏斗中的拌合物体积达3/4～4/5时，将平板砝放置拌合物上方；4)打开振动仪，振动一定时间后，计算透水混凝土拌合物的松铺系数：B＝h1/h2，其中，h1为初始高度，h2为振动后的高度。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的方法的一个具体实施例，所述透水混凝土拌合物的过筛量、松铺系数在确定尺寸的评价装置、相同振动频率以及振动时间条件下分别能反映透水混凝土拌合物的分散性及蓬松性，透水混凝土拌合物的过筛量A越大表明其分散性越好，松铺系数B越大表明其蓬松性越好，堆积空隙率越大，越易施工。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的方法的一个具体实施例，还包括用来评价透水混凝土拌合物的粘聚性，步骤1)至4)完成后，取出平板砝，并取出漏斗，根据拌合物整体坍塌度评价其粘聚性。作为本发明所述一种评价透水混凝土拌合物性能的方法的一个具体实施例，所述透水混凝土拌合物整体坍塌度在确定尺寸的评价装置、相同振动频率以及振动时间条件下能反映透水混凝土拌合物的粘聚性，以取出漏斗后拌合物的状态为判断，坍塌越少表明拌合物的粘聚性越好，保持不坍塌为粘聚性最佳。本发明根据透水混凝土孔隙率最大化以及模拟透水混凝土施工过程原理，采用透水混凝土拌合物浆体包裹骨料的过筛性，对其浆体均匀包裹骨料的分散性进行评价；模拟平板振动成型时对透水混凝土的施工，评价透水混凝土蓬松性以及粘聚性；基于该三个指标综合评价透水混凝土拌合物工作性，提供科学可量化的评价指标指导透水混凝土设计与生产应用，完善了透水混凝土拌合物性能评价方法。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明所述评价透水混凝土拌合物性能的装置，在确定尺寸的评价装置、相同振动频率以及振动时间条件下能检测浆体包裹骨料的分散性、蓬松性以及粘聚性，并综合该三个指标科学可量化的指导透水混凝土设计与生产应用，完善了透水混凝土拌合物的性能评价方法；2、本发明所述评价透水混凝土拌合物性能的装置，仅由四部分组成，且安装简单，携带方便，便于试验室或现场施工检测透水混凝土性能，指导试验和生产；3、利用本发明装置对透水混凝土拌合物性能进行评价的方法简单明了，无繁琐操作，在确定尺寸、相同振动频率以及针对时间下可较准确的判断透水混凝土拌合物的性能。附图说明图1是本发明评价透水混凝土拌合物性能装置的结构示意图。图2是本发明进行透水混凝土拌合物分散性评价的组装结构示意图；图3是本发明进行透水混凝土拌合物蓬松性评价的组装结构示意图；图4是本发明进行透水混凝土拌合物粘聚性评价的拆卸结构示意图；附图标记：1-过筛仪，2-平板砝，3-漏斗，4-振动仪，11-孔筛,12-把手，21-砝码，22-带孔钢片，31-固定栓，32-筛孔，41-振动台面。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合具体结构及原理对本发明一种评价透水混凝土拌合物性能的装置及方法进行详细说明。本发明评价透水混凝土拌合物性能装置的结构如图1，图2，图3及图4所示。包括过筛仪1，平板砝2，漏斗3以及振动仪3：所述过筛仪1底部设置有孔筛11。过筛仪1的目的是对透水混凝土拌合物进行初步筛分，根据拌合物通过其底部设置的孔筛11的量对拌合物的分散性进行评价，拌合物通过过筛仪1的量越多说明其分散性越好，用过筛质量百分比对拌合物的分散性进行评价。过筛仪1的形状或尺寸没有特别的限制，只要能实现本发明的目的均可。孔筛11形状及大小应根据透水混凝土骨料进行设置。作为一种优选，所述过筛仪1为敞口圆柱状薄壳结构，且薄壳上设置有把手12。把手12方便对过筛仪1进行操作，敞口圆柱状薄壳结构相比于其它结构，能尽量增大过筛仪1中透水混凝土拌合物的处理量。更进一步，所述过筛仪1的底面直径为300～450mm，高为50±2mm，底部设置有5～16mm的方孔筛11。所述平板砝2包括砝码21和设置在砝码21底部的带孔钢片22，且平板砝2能放入漏斗3的内腔中。平板砝2主要是对透水混凝土拌合物施加压力，从而对其蓬松性进行评价。作为一种优选，所述带孔钢片22为直径为150～180mm的圆盘状结构，孔的直径为3～10mm；所述砝码21为质量为2～3kg的平底钢块。更进一步，带孔钢片22的面积应大于砝码21的底面面积，从而实现对砝码21的支撑并保证砝码21对拌合物的作用力均衡。所述漏斗3为顶部直径大底部直径小的圆锥管。漏斗3主要是对透水混凝土拌合物的蓬松度以及粘聚性进行评价。作为一种优选，所述漏斗3为底部直径为100～150mm，顶部直径为200～250mm，高为250～300mm的轴对称可拆卸分离或固定的圆锥管。轴对称可拆卸分离结构在对拌合物的粘聚性进行测定时便于漏斗3的取出，减小对漏斗3内部拌合物的影响。进一步，所述漏斗3的管壁上设置有直径为3～5mm的筛孔32。更进一步，当漏斗3为轴对称可拆卸分离的圆锥管时，其两侧管壁上设置有直径为3～5mm的筛孔32，用于排气防止因负压导致透水混凝土坍塌影响工作性评价，并且可观察振动过程中浆体从筛孔逸出情况，判断浆体留挂状态。当漏斗3为轴对称可拆卸分离的圆锥管时，通过固定栓31实现漏斗3的闭合固定。所述振动仪4位于漏斗3的底部。振动仪4的作用是提供振动力，所述振动仪4的振动台面41为边长200～250mm的正方形薄板，振动仪4频率范围为0～2kHz。一种评价透水混凝土拌合物性能的方法，采用上述装置进行透水混凝土拌合物性能的评价。本发明评价装置在确定的结构和尺寸(即采用同一套评价装置)、相同振动频率以及振动时间条件下能准确反映透水混凝土拌合物的分散性、蓬松性以及粘聚性。进一步，当评价透水混凝土拌合物的分散性及蓬松性时，包括以下步骤：1)将漏斗底部朝下放置在振动仪的振动台面上；2)将待测透水混凝土拌合物放入过筛仪中，并将其筛入漏斗中直至过筛完全，计算透水混凝土拌合物的过筛量：A＝(m1-m2)/m1×100％，其中，m1为透水混凝土拌合物的初始质量，m2为过筛后透水混凝土拌合物的剩余质量；3)当漏斗中的拌合物体积达3/4～4/5时，将平板砝放置拌合物上方；4)打开振动仪，振动一定时间后，计算透水混凝土拌合物的松铺系数：B＝h1/h2，其中，h1为初始高度，h2为振动后的高度。在上述评价方法中，所述透水混凝土拌合物的过筛量、松铺系数在确定尺寸的评价装置、相同振动频率以及振动时间条件下能分别反映透水混凝土拌合物的分散性及蓬松性，透水混凝土拌合物的过筛量A越大表明其分散性越好，松铺系数B越大表明其蓬松性越好，堆积空隙率越大，越易施工。进一步，本发明评价方法还包括用来评价透水混凝土拌合物的粘聚性，步骤1)至4)完成后，取出平板砝，并取出漏斗，根据拌合物整体坍塌度评价其粘聚性。在粘聚性评价中，所述透水混凝土拌合物整体坍塌度在确定尺寸的评价装置、相同的振动频率以及振动时间条件下能反映透水混凝土拌合物的粘聚性，以取出漏斗后拌合物的状态为判断，坍塌越少表明拌合物的粘聚性越好，保持不坍塌为粘聚性最佳。下面结合具体实施例对本发明一种评价透水混凝土拌合物的装置及方法进行进一步说明。实施例1评价装置：过筛仪：敞口圆柱状薄壳结构，底面直径350mm，高50mm，底部设置有边长为10mm的方孔筛；平板砝：砝码2kg，带孔钢片500g，带孔钢片为直径为150mm的圆盘状，孔的直径为5mm；漏斗为底部直径为120mm，顶部直径为200mm，高为250mm的轴对称可拆卸分离圆锥管，并通过固定栓固定，两侧管壁上设置有直径为4mm的筛孔；振动仪的振动台面为边长为200mm的正方形薄板，振动仪的振动频率为1kHz。将漏斗底部朝下放置在振动仪的振动台面上，取TS1透水混凝土拌合物，并记录其初始质量m1；将拌合物放入过筛仪中，并将其筛入漏斗中直至过筛完全，称量并记录过筛仪中剩余的拌合物质量m2；当漏斗中的拌合物体积达3/4～4/5时，将平板砝放置拌合物上方，记录初始高度h1；打开振动仪(振动频率为1kHz)，振动25s后，记录振动后的高度h2；然后取出平板砝，并拆卸掉可拆卸漏斗，根据拌合物整体坍塌度评价其粘聚性。将TS1透水混凝土拌合物分别换成TS2，TS3，TS4，并采用上述相同的评价装置及方法，透水混凝土拌合物的性能参数及评价结果如下表2所示。其中，TS1，TS2，TS3，TS4透水混凝土拌合物的组分及含量如表1所示。表1TS1，TS2，TS3，TS4透水混凝土拌合物组分及含量项目水泥(kg/m3)米石(5-10)(kg/m3)水(kg/m3)外加剂(kg/m3)TS140016001104TS240016001004TS340016001106TS440016001204表2透水混凝土拌合物的性能参数及评价结果实施例2评价装置：过筛仪：敞口圆柱状薄壳结构，底面直径300mm，高50mm，底部设置有边长为12mm的方孔筛；平板砝：砝码3kg，带孔钢片500g，带孔钢片为直径为150mm的圆盘状，孔的直径为8mm；漏斗为底部直径为120mm，顶部直径为220mm，高为280mm的轴对称可拆卸分离圆锥管，并通过固定栓固定，两侧管壁上设置有直径为5mm的筛孔；振动仪的振动台面为边长为200mm的正方形薄板，振动仪的振动频率为2kHz。将漏斗底部朝下放置在振动仪的振动台面上，取TS1透水混凝土拌合物，并记录其初始质量m1；将拌合物放入过筛仪中，并将其筛入漏斗中直至过筛完全，称量并记录过筛仪中剩余的拌合物质量m2；当漏斗中的拌合物体积达3/4～4/5时，将平板砝放置拌合物上方，记录初始高度h1；打开振动仪(振动频率为1kHz)，振动30s后，记录振动后的高度h2；然后取出平板砝，并拆卸掉可拆卸漏斗，根据拌合物整体坍塌度评价其粘聚性。将TS1透水混凝土拌合物分别换成TS2，TS3，TS4，并采用上述相同的评价装置及方法，透水混凝土拌合物的性能参数及评价结果如下表3所示。其中，TS1，TS2，TS3，TS4透水混凝土拌合物的组分及含量如表1所示。表3透水混凝土拌合物的性能参数及评价结果透水混凝土拌合物性能参数中分散性、蓬松性和粘聚性为综合评价指标。过筛量用来评价分散性，越大则拌合物分散性越好；松铺系数用来评价蓬松性，表征透水混凝土拌合物在振动条件下，其体积变化程度，松铺系数越大则表示其堆积空隙率较大，易于施工；坍塌度用来评价粘聚性，表征透水混凝土拌合物浆体粘度，需保持不坍塌为粘聚性最佳，坍塌均表示粘聚性不好，不利于浆体均匀包裹骨料。从表2和表3的性能参数及评价结果可以看出，对TS1，TS2，TS3，TS4透水混凝土拌合物的性能综合评价的结果与其组分及含量相对应，虽然实施例1和实施例2采用的评价装置尺寸不同，但每组装置得到的评价结果与拌合物自身成分及含量是相对应的，说明本发明装置及评价方法在确切的尺寸、振动频率及振动时间条件下能够较为准确地反应透水混凝土拌合物在分散性、蓬松性和粘聚性的综合性能，评价方式有效。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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