[發(fā)明專利]一種用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711021542.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108050983A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜懷寶;楊樹(shù)立;尹國(guó)安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;大慶石油管理局;大慶油田水泥有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01B21/32
• 分類號(hào): G01B21/32
• 代理公司: 大慶知文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 陳可鑫

1.一種用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試裝置，包括容器（1），其特征在于：所述容器（1）為帶有空腔的雙層容器，容器（1）內(nèi)裝有冷凍液（2），冷凍液（2）中置有橡膠密封袋（7），橡膠密封袋（7）內(nèi)裝有測(cè)試的混凝土樣品(8)； 所述橡膠密封袋（7）的裝料口塞有橡膠密封塞（9）； 容器（1）的靠近頂部位置處設(shè)置溢流管（3）；容器（1）的內(nèi)壁上安裝溫度傳感器（6）；容器（1）外壁的上部和下部分別設(shè)有進(jìn)口閥（4）和出口閥（5），容器（1）的頂部設(shè)有密封蓋（10）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試裝置，其特征在于：所述容器（1）的外壁為塑料材質(zhì)，內(nèi)壁為金屬材質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試裝置，其特征在于：所述溢流管（3）出口端對(duì)向量筒（11），量筒（11）置于精密天平（12）上。

4.一種利用權(quán)利要求1所述的用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）將測(cè)試的混凝土樣品(8)裝入柔性橡膠密封袋（7）中，并反復(fù)搖晃；混凝土樣品(8)裝滿后用橡膠密封塞（9）塞緊橡膠密封袋的裝料口；裝有混凝土樣品的橡膠密封袋放置在恒溫室中待用；

2）將容器（1）外壁上的進(jìn)口閥（4）和出口閥（5）分別與低溫恒溫箱連接，使設(shè)定溫度的冷凍液流體介質(zhì)在容器（1）的夾層內(nèi)腔中循環(huán)流動(dòng)；同時(shí)，在容器（1）的內(nèi)筒中裝入設(shè)定溫度的冷凍液（2），直到有冷凍液從溢流管（3）中連續(xù)流出；

3）當(dāng)所有多余的冷凍液從溢流管流出后，將量筒（11）中的殘留液體清理干凈，并放置在電子天平（12）上并置于溢流管（3）的出口的正下方位置，將電子天平（12）的讀數(shù)清零；

4）當(dāng)測(cè)試的混凝土樣品(8)達(dá)到一定養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，將裝有混凝土樣品的橡膠密封袋放入到冷凍液中，將密封蓋（10）蓋在容器（1）頂部；此時(shí)多余的冷凍液便會(huì)通過(guò)溢流管流入量筒中并通過(guò)電子天平記錄流出冷凍液的質(zhì)量為M，已知冷凍液在待測(cè)溫度條件下的密度為g,則測(cè)試的混凝土樣品(8)與橡膠密封袋（7）的初始總體積為V=M/g；

5）隨著裝有混凝土的密封袋在冷凍液中浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土孔隙中的自由水逐漸開(kāi)始凍結(jié)膨脹，引起柔性橡膠密封袋（7）的外觀體積逐漸變大，因此冷凍液受到擠壓便會(huì)從溢流管緩緩流出，可以通過(guò)電子天平讀出在冷凍時(shí)間t時(shí)由于混凝土凍脹而被擠壓出的冷凍液質(zhì)量m(t),從而可換算出混凝土的凍脹體積變形量為△V(t)=m(t)/g；

6）經(jīng)過(guò)一段凍結(jié)時(shí)間后，當(dāng)沒(méi)有冷凍液從溢流管流出時(shí)，表明測(cè)試的混凝土樣品(8)已經(jīng)達(dá)到冷凍液所設(shè)定的溫度而不再繼續(xù)膨脹，這時(shí)記錄下最終的冷凍液流出質(zhì)量mm；采用步驟（4）所述的方法測(cè)試完全相同的柔性橡膠密封袋（7）和橡膠密封塞（9）浸入冷凍液中可排出冷凍液的質(zhì)量為M0，則兩者的體積總和為V0=M0/g；

7）最終便可計(jì)算出任意時(shí)刻t時(shí)混凝土因受凍而產(chǎn)生的體積膨脹率φ(t)= △V(t)/（V-V0）=m(t)/(M-M0)，在測(cè)試溫度條件下凍結(jié)產(chǎn)生的最大膨脹量為φm= mm/(M-M0)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于不同溫度下水泥混凝土凍脹變形的測(cè)試方法，其特征在于：所述步驟（1）中測(cè)試的混凝土樣品(8)為攪拌好的水泥混凝土拌和物 。