一种测定混凝土拌和物坍落度及扩展度的装置的制作方法

本实用新型涉及一种测定混凝土拌和物坍落度及扩展度的装置。

背景技术：

混凝土拌和物坍落度及扩展度试验是混凝土配合比试验和施工时质量控制的重要参考指标，是混凝土工程中经常检测的参数。坍落度是混凝土拌和物在自身重力下坍落的高度，扩展度是混凝土拌和物在坍落后扩展的直径。混凝土拌和物是混凝土未硬化前的中间产品，通过混凝土拌和物性能检测试验，试验数据可以作为混凝土配合比调整依据，亦可以作为混凝土施工性能指导依据。坍落度及扩展度两个指标是混凝土拌和物最常用的，特别坍落度是所有混凝土拌和物必须测定的指标，扩展度是高扬程泵送混凝土、水下混凝土、自密实混凝土等混凝土拌和物的必测指标，而测定两个参数所用主要设备均是同样设备，所以设备检测的精确和可操作性是关键。目前市面上的测定混凝土拌和物坍落度的设备主要是普通坍落度筒，结构简单，由一个圆台形铁皮、筒帽和捣棒组成，设备自重轻，操作简单，但是试验结果差异大；对于试验操作人员要求高，操作过程中试验人员要一边插捣，又要脚踩踏板，坍落度筒容易扰动，并且会有漏浆等情况发生，影响试验结果；由于坍落度筒一般由一层1mm厚的铁皮制成，容易变形，混凝土拌和物装入量不一致，导致坍落高度与真实值存在差异；试验过程中有一个步骤是将坍落度筒3～7s内将坍落度提升完成，这个过程中因人而异，提升时不能够平衡上升容易碰到混凝土拌和物，导致混凝土拌和物坍落高度不准、一边崩坍或剪切破坏等情况发生，影响检测结果。混凝土拌和物坍落度及扩展度试验过程必须由两个试验人员进行配合进行，一个人主要操作，另一个人进行混凝土拌和物装料及辅助，缺一不可，否则无法完成试验。这样一个极其简单的试验因使用的设备不够合理而必须同时耗费两个人进行试验，浪费人力成本。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种测定混凝土拌和物坍落度及扩展度的装置，用于简化混凝土拌和物坍落度及扩展度的测定，提高测定效率和精度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种测定混凝土拌和物坍落度及扩展度的装置，包括均水平设置的底板和面板，底板和面板之间通过多个竖向设置的立柱连接；立柱上镌刻有竖向标尺；每一个立柱上均活动连接有一个水平标尺；面板的中心设有通孔，坍落度筒放置于底板上并位于通孔的下方；坍落度筒的底部外缘固定连接有圆环钢板；还包括有多个竖向设置的提升柱；面板上设有供提升柱自由穿过的预留孔；提升柱穿过预留孔后其底端固定连接于圆环钢板，提升柱的顶端均可拆卸地铰接于提手；还包括有用于插捣的捣棒。

根据上述方案，还包括有装料漏斗；装料漏斗的底板固定连接有圆筒钢板，圆筒钢板插入到坍落度筒的顶部。

根据上述方案，所述底板为矩形板；底板的其中三个边缘分别固定连接有一个冲洗围栏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：仅需一个人就能进行混凝土拌和物坍落度或扩展度试验，节约人力成本，且数据精准，相对传统设备进行检测，受人为因素影响较小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：底板1，圆环钢板2，坍落度筒3，冲洗围栏4，捣棒5，提升柱6，提手7，装料漏斗8，面板9，提升柱固定螺丝10，水平标尺11，立柱12。

本实用新型主要由三大部分组成：

支架：包括底板1、冲洗围栏4、面板9、立柱12；

坍落装置：坍落度筒3、装料漏斗8、捣棒5、提手7、提升柱6、提升柱固定螺丝10；

读数装置：竖向标尺、水平标尺11。

(一)支架设计与加工

1.实施

(1)支架由底板1、冲洗围栏4、面板9、立柱12组成。

(2)底板1由长宽高700×700×10mm的钢板制成，底板1质量重，稳固整体装置，且厚度足够，在移动和使用中不会产生较大的扰度。

(3)冲洗围栏4采用长宽高700×10×50mm的钢板与底板1焊接，焊接在底板1的三面，在冲洗装置时水从开口流走；又可以在遇到大流动混凝土拌和物时拦住混凝土拌和物，防止污染。

(4)面板9是主要操作平台，采用长宽高700×700×10mm的钢板制成，中间开口直径300mm的圆形通孔，用于完成混凝土拌和物装入坍落度筒3、插捣、抹平、冲洗等操作。

(5)立柱12采用四根无缝钢管，底面直径40mm、中空直径20mm、高350mm，于底板1四角与面板9四角焊接，固定底板1与面板9。在四根立柱12上从下往上标刻尺寸作为竖向标尺，从0-300mm，每1mm标记一次，并方便读数。

2.实际效果验证：

(1)底板1面积大，质量重，与地面摩擦足够产生足够摩擦力，保持装置稳定。

(2)面板9面积足够承载操作要求，其中心位置开口满足各种操作需要。

(3)立柱12高度及承载力满足要求，能够满足设计要求。

(4)冲洗围栏4在冲洗装置时可以将污水导向一侧流出。

(二)坍落装置设计与加工

1.实施

(1)坍落装置由坍落度筒3、装料漏斗8、捣棒5、提手7、提升柱6、提升柱固定螺丝10构成。

(2)坍落度筒3采用底面直径300mm、顶面直径100mm、高300mm、厚5mm的圆台形钢板制成。在底面焊接一个外径410mm、内径310mm、高6mm的圆环钢板2，用以作为坍落度筒3的接触底面，同时也用于固定提升柱6。

(3)装料漏斗8是由上底面直径152mm、下底面直径88mm、高100mm的圆台形钢板制成，下底面焊接接直径88mm、高30mm的圆筒钢板，圆筒钢板插入到坍落度筒3的顶部，壁厚4mm，用于在装入混凝土拌和物时增大与坍落度筒3的进口面积，方便装料。

(4)提手7由直径40mm的钢柱十字交叉焊接而成，长160mm，两头接110mm长的钢柱。

(5)捣棒5采用直径16mm、长530mm的钢柱与直径18mm、长120mm钢柱焊接合成，16mm头采用圆弧形，方便插捣。

(6)提升柱6由四根直径20mm、高650mm的钢柱制成，与提手7采用方便拆卸的铰链方式搭接，可以方便随时拆装；面板9上设有供提升柱6自由穿过的预留孔，提升柱6的底部与坍落度筒3底部的圆环钢板2固定连接到一起。

(7)提升柱固定螺丝10共四个，提升柱固定螺丝10的外径为40mm，内径为21mm，高为30mm。提升柱固定螺丝10的中部开8mm孔并用螺栓进行紧固，螺栓后端与直径30mm的球形橡胶连接，以增大把握接触面积。提升柱固定螺丝10采用2个对角设置，并且一个在面板9下面对角，另一个在面板9上面对角，用于固定坍落度筒3。采用提升柱6两个对角线原理进行紧固作用，在试验时用面板9下面两个提升柱固定螺丝10为主要受力螺丝，面板9上面两个提升柱固定螺丝10为辅助紧固作用；在提升完成后采用面板9上面两个提升柱固定螺丝10为主要受力螺丝，面板9下面两个提升柱固定螺丝10为辅助紧固作用。

2.实际效果验证：

(1)坍落度筒3尺寸符合标准要求，采用厚度5mm的钢板制成，不变形，操作方便。

(2)装料漏斗8的设计便于混凝土拌和物装入坍落度筒3，加快装料速度。

(3)提手7与提升柱6配套使用，方便拆卸；在装料时提手7与提升柱6有两根脱落，方便装料及插捣；待需要提升时，提手7与提升柱6立即连接，然后松开所有提升柱固定螺丝10，直接抓住提手7带动坍落度筒3提升，使坍落度筒3平稳垂直提升。

(4)捣棒5形状与尺寸满足规范要求，插捣时方便使用。

(5)提升柱固定螺丝10满足设计要求，可以起到紧固作用，保证操作的流畅性能。

(三)读数装置设计与加工

1.实施

(1)读数装置由竖向标尺、水平标尺11组成。

(2)竖向标尺镌刻在四根立柱12上面，由立柱12与底板1连接处开始往上镌刻，尺寸从0-300mm，每1mm一格，方便读数，读数更精准。

(3)水平标尺11由螺丝与立柱12连接，长度500mm，从端头向水平标尺11螺丝端开始镌刻，尺寸从0-500mm，每1mm一格。

2.实际效果验证

(1)竖向标尺用于坍落度高度测量，采用水平标尺11卡住坍落度高度，拧紧水平标尺11螺丝，从立柱12刻度上面读数，最终读数为坍落高度差，即坍落度数值。

(2)采用水平标尺11测量扩展度，对角水平标尺11垂直测量扩展度，两个标尺读数之和减去两个标尺重叠部分即为一次扩展度读数，然后用另外两个标尺同样方法读数为另一组读数，两次读数平均值即为扩展度读数。

(四)最终组装与验证

1.最终组装

(1)水平标尺11用螺丝与立柱12连接，水平标尺11穿过立柱12，底板1与面板9用立柱12焊接完成，面板9中央预留一个300mm直径的空洞，冲洗围栏4焊接在底板1三面，保证冲洗时水流导向。

(2)将坍落度筒3与提升柱6连接，坍落度筒3底部圆环钢板2的四个方向设有四个丝口，提升柱6下面做四个螺杆，面板9预留四个垂直方向的、直径21mm的预留孔，四个提升柱6紧固螺丝同时穿过提升柱6，提升柱6穿过面板9的预留孔后与四个丝口对应连接。

(3)提手7与提升柱6顶部采用铰链连接，可以做到快速连接和拆卸，方便操作过程。

(4)将装料漏斗8放置在坍落度筒3顶部，捣棒5放置在面板9上面。

(5)整个装置组装完成，重量约110kg，外形尺寸大约为长700mm×宽700mm×高680mm。

2.最终实际效果验证

全部组装完成后，拌制30L混凝土拌和物，由一个专业试验人员进行操作。试验准备工作完成后，开始计时。混凝土拌合物试样应分三层均匀地装入坍落度筒3内，每装一层混凝土拌合物，应用捣棒5由边缘到中心按螺旋形均匀插捣25次，捣实后每层混凝土拌合物试样高度约为筒高的三分之一。顶层插捣完后，取下装料漏斗8，应将多余混凝土拌合物刮去，并沿筒口抹平。将提手7与提升柱6连接，开始缓慢平稳提升，5±2秒内提升完成。待混凝土拌和物不再坍落时，用水平标尺11卡在混凝土拌和物的最高点，拧紧水平标尺11一端螺丝，在竖向标尺上面读数，显示读数为165mm。四个水平标尺11两两对应连接，读取两个扩展度分别为420mm(水平标尺11读数分别为400mm和410mm重叠部分390mm)和440mm(水平标尺11读数分别为420mm和410mm重叠部分390mm)，平均读数为430mm，整个过程耗时93秒，满足规范要求150秒之内完成整改操作试验，表明装置在一个人操作时也能满足规范要求，整改操作过程流程，未出现异常情况，数据真实有效。