[發(fā)明專利]一種用于測量新拌混凝土流變參數(shù)的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210021807.4
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102590038A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊英姿
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N11/12
• 分類號: G01N11/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 高媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量混凝土流變參數(shù)的裝置。

背景技術(shù)

新拌混凝土屬于賓漢姆體，符合流變方程：τ＝τ₀+η(dγ/dt)，式中：τ為剪切應(yīng)力，τ₀為屈服應(yīng)力，η為塑性粘度，(dγ/dt)為剪切速率，新拌混凝土的流變性能至少要用屈服應(yīng)力τ₀和塑性粘度η這兩個參數(shù)來表征。當(dāng)外作用力τ小于液固混合料顆粒間的摩擦力時，混合料做彈性伸長，顆粒未發(fā)生移動，賓漢姆體不發(fā)生流動；當(dāng)τ等于液固混合料顆粒間的摩擦力時，混合料中的應(yīng)力保持不變而顆粒做連續(xù)運動，這時，τ即為屈服應(yīng)力τ₀。如果沒有粘性存在，這就是圣維南固體，但由于顆粒間有一定粘性，塑性變形必隨應(yīng)力的增加而增加，塑性粘度則是一常數(shù)。簡言之，屈服應(yīng)力是使材料發(fā)生變形所需的最小應(yīng)力；塑性粘度是反映作用力與流動速率之間關(guān)系的參數(shù)。

國內(nèi)外學(xué)者嘗試許多試驗方法，有的方法是單點的即僅測試一個參數(shù)，有的可以獲得屈服應(yīng)力和塑性粘度兩個參數(shù)，有的方法僅限于實驗室的使用，而有的則造價低、操作簡單適合在施工現(xiàn)場使用。常見的如Kelly?Ball試驗、圓環(huán)沉入試驗(Ring?Penetration?Test)、錐體沉入試驗(Cone?Penetration?Test)以及動球粘度計(Moving?Sphere?Viscometer)等，前三種方法都是以一定重量的球、圓環(huán)、圓錐體沉入到新拌混凝土的深度來表征混凝土的工作性，而動球粘度計通過測定把鋼球壓入混凝土內(nèi)或?qū)撉驈幕炷羶?nèi)部拉出的力與混凝土粘度相關(guān)性來測定新拌混凝土的粘度。但是以上方法存在缺點：(1)是球、圓環(huán)、圓錐體的重量固定，對于大流動性的混凝土、砂漿、水泥漿沉入深度大，易沉入到容器底部；而對于低塑性的混凝土、砂漿、水泥漿易停滯在試樣的表面，導(dǎo)致不能精確測量，即上述方法僅適用一定流動性范圍內(nèi)的混凝土，使該方法的使用范圍受到限制；(2)是球或圓錐體受其下部混凝土中的粗骨料粒徑影響較大；(3)是一個靜態(tài)試驗，未考慮實際工程中的新拌混凝土的振搗工藝。

還有學(xué)者為了測量混凝土流變參數(shù)，對已有的傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)粘度計做了大量的改進(jìn)工作，如GH.Tattersall和他的學(xué)生們早在20世紀(jì)70年代改進(jìn)了流變儀的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了不同型式的攪拌槳。但是，至今各國學(xué)者有關(guān)混凝土流變參數(shù)的實驗報告和相關(guān)曲線相差甚遠(yuǎn)，實驗報告的結(jié)論很不一致，造成這一現(xiàn)象的主要原因是現(xiàn)有的流變儀的攪拌槳不能使混凝土形成穩(wěn)定的均質(zhì)的層流狀態(tài)，剪切力矩的測量不很準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決采用現(xiàn)有技術(shù)測量新拌混凝土流變參數(shù)存在測量結(jié)果不準(zhǔn)確和現(xiàn)有技術(shù)適應(yīng)性受限制的問題，進(jìn)而提供一種用于測量新拌混凝土流變參數(shù)的裝置。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明的一種用于測量新拌混凝土流變參數(shù)的裝置包括筒狀容器、第一套管、第二套管、立桿、軸桿、圓錐筒、第一計時開關(guān)、第二計時開關(guān)、拔桿、砝碼、圓筒、圓盤、圓環(huán)、混凝土振動臺和計時器，所述的圓錐筒的小直徑端和大直徑端均為敞口端，所述的圓筒的兩端均為敞口端，圓錐筒的小直徑端和大直徑端同軸設(shè)置，第一套管的一端的端面固定安裝在筒狀容器內(nèi)的底部的端面上，第一套管與筒狀容器同軸設(shè)置，圓錐筒的小直徑端的端面上連接有一個圓盤，圓錐筒和圓盤同軸設(shè)置，圓筒的一端的端面與圓錐筒的大直徑端的端面連接，圓筒的另一端的端面與圓環(huán)的一端的端面連接，圓環(huán)的下端面位于筒狀容器的上端面處，與圓環(huán)相連接的圓筒的端部外壁上沿該圓筒的軸向至下而上標(biāo)有刻度，圓錐筒的側(cè)面上加工有一個排氣孔，圓盤的端面中心處沿該圓盤的軸向設(shè)置有一個第一通孔，軸桿的一端置于第一套管內(nèi)且軸桿的一端的端面頂靠在筒狀容器內(nèi)的底部的端面上，軸桿的另一端依次穿出圓環(huán)、圓筒、圓錐筒和圓盤，軸桿通過第一通孔與圓盤滑動配合，圓盤的上端面上設(shè)置有砝碼，筒狀容器固定安裝在混凝土振動臺的臺面上，拔桿的一端與圓盤的外側(cè)壁面可拆卸連接，筒狀容器的外側(cè)壁面上連接有一個第二套管，立桿的下端置于第二套管內(nèi)并與第二套管可拆卸連接，立桿的上端正對拔桿的另一端處設(shè)置有一個第二計時開關(guān)，位于第二計時開關(guān)與筒狀容器的上端面之間的立桿上設(shè)置有第一計時開關(guān)，計時器設(shè)置在立桿上。