一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备和方法技术

本发明专利技术提供了一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备和方法，具体是将搅拌好已知坍落度的混凝土，装入放置在专用盛料容器中部的坍落度筒中，然后把专用盛料容器固定在变频振动设备的振动台面上，提起坍落度筒，开启振动控制开关使台面在设定的频率下振动，观察混凝土的变形能力和变形速度，记录从台面开始振动直至混凝土充填满专用盛料容器，且混凝土表面全部泛浆所用的振动时间，用统一的物理量即以盛料容器的高度与直径比值乘以振动频率再除以振动时间的计算数值作为制品混凝土的可成型指数，来表征将制品混凝土的可成型性能；本发明专利技术具有适用性广、操作简便、测量精度高等特点，可用于评价不同制品混凝土的成型和密实难易程度。

A test equipment and method for evaluating the formability of concrete products

The invention provides a test equipment and method for evaluating the formability of concrete products, in particular, the concrete with known slump is stirred, and the slump cylinder is loaded into the slump cylinder placed in the middle of the special material container, and then the special material container is fixed on the shaking table of the frequency conversion vibration equipment to lift the slump cylinder. Open the vibration control switch to make the table vibrate at a set frequency, observe the deformation capacity and deformation speed of concrete, record the vibration time from the table to the concrete filling container, and all the concrete surface is flooded with slurry, using a unified physical quantity that is the height and diameter of the container. The ratio multiplied by the vibration frequency and divided by the calculated value of the vibration time is used as the forming index of the product concrete to characterize the forming performance of the product concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备和方法
本专利技术属于混凝土工作性能测试
，具体涉及一种用于评价制品混凝土可成型性能的检测装置与试验方法。
技术介绍
混凝土拌和物是由水泥、矿物掺和料、砂子、石子、水和外加剂等材料经混合搅拌而成的气-液-固多相材料，各组分颗粒粗细不匀，各组分的流动性能各不相同，为衡量混凝土拌和物的工作性能，评价其可成型性能，除了目前世界各国广泛采用坍落度试验外，人们还提出了密实因素试验、重塑试验、维勃稠度试验、增实因素试验等试验方法，虽然这些方法在定量测定方面取得了一定成功，但它只能是对普通混凝土工作性的某一单一特性作定量的测定，只是将混凝土的工作性与所测定的物理量建立简单的联系，并不能有效反映混凝土的可成型性能的难易程度。制品混凝土由于涉及品种多、涵盖范围广，包括干硬性、半干硬性、低塑性、塑性、流态、大流态等不同工作性的混凝土，为了使制品混凝土拌和物能够流动以充满模腔，常借助于振动密实成型工艺来克服混凝土拌和物的剪应力，使得固体颗粒不断受到冲击力的作用而引起颤动，让制品混凝土拌和物部分或全部液化流动，从而实现混凝土拌和物密实成型。目前，对于制品混凝土工作性能的评价方法相对落后，至今还没有统一的方法将不同制品混凝土工作性能用一个科学合理的量值表征出来。对于干硬性混凝土采用通常采用维勃稠度试验、增实因素试验来表征混凝土的工作性能，由于测试操作繁琐、对操作人员要求较高，明显制约着现场推广应用；而对于非干硬性混凝大部分还采用坍落度试验，通过混凝土在静止状态下自然坍落高度来表征混凝土的工作性能，已不能全面真实反映振动条件下混凝土的工作特性和可成型性能，因此，如何结合工程实际情况，建立科学合理的试验方法，有效评价不同制品混凝土的可成型性能，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要针对既有制品混凝土可成型性能检测技术存在的不足，专利技术一种适用性广、操作简便的、测量精度高、可用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备和方法。本专利技术通过采用以下技术方案实现上述目的：一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于，它包含以下步骤：（1）湿润坍落度筒和专用盛料容器，并确保坍落度筒内壁和专用盛料容器内壁无明水，将坍落度筒放置在专用盛料容器中部位置，然后把搅拌好已知坍落度的混凝土规范分层装入坍落度筒中；（2）将已装好混凝土的坍落度筒和专用盛料容器放置在变频振动设备的振动台面上，并把专用盛料容器与变频振动设备的振动台面固定一起；（3）提起坍落度筒，待混凝土自然坍落扩展完毕后，设置好变频振动设备的振动频率f，开启变频控制柜的振动控制开关，观察混凝土的变形能力和变形速度，记录从振动台面开始振动直至混凝土充填满专用盛料容器，且混凝土表面全部泛浆所用的振动时间T；（4）将专用盛料容器的高度H与直径D的比值乘以振动频率f再除以振动时间T，所获得的计算数值作为混凝土可成型指数，通过可成型指数的大小来判断混凝土的成型和密实难易程度。本专利技术结合不同制品混凝土在振动成型过程中现场实际填充情况，根据混凝土的工作性能选择不同规格的专用盛料容器，本专利技术提供了进一步的技术方案：所述的混凝土专用盛料容器，为不同型号规格的上底开口的圆桶结构，使用时，根据混凝土工作性大小选择合适的专用盛料容器，当混凝土坍落度小于等于50mm时，选择Ⅰ型盛料器，直径240mm、高度150mm；当混凝土坍落度大于50mm且小于等于120mm时，选择Ⅱ型盛料器，直径320mm、高度75mm；当混凝土坍落度大于120mm且小于等于180mm时，选择Ⅲ型盛料器，直径450mm、高度45mm；当混凝土坍落度大于180mm且小于等于240mm时，选择Ⅳ型盛料器，直径600mm、高度25mm。进一步的，所述的变频振动设备，由振动器、振动台面、变频控制柜、运动部件悬挂及导向装置、支承装置、坍落度筒，以及专用盛料容器组成；变频振动设备的振动频率为5Hz~200Hz、精度大于等于0.1Hz，振幅小于等于20mm、精度大于等于0.01mm。进一步的，所述的变频振动设备，工作时的振动频率f根据混凝土的坍落度大小进行选择，当坍落度为小于等于50mm时，振动频率为100Hz；当混凝土坍落度大于50mm且小于等于120mm时，振动频率为75Hz；当混凝土坍落度大于120mm且小于等于180mm时，振动频率为50Hz；当混凝土坍落度大于180mm且小于等于240mm时，振动频率为25Hz。进一步的，所述的振动时间，是在提起坍落度筒，待混凝土自然坍落扩展完毕，设置好变频振动设备的振动频率f之后，从开启变频控制柜的振动控制开关，振动台面开始振动记为振动起始时间，直至混凝土充填满专用盛料容器，且混凝土表面全部泛浆所用的振动时间T，振动时间精确至0.1秒。进一步的，所述的专用盛料容器与变频振动设备振动台面之间的固定，具体是将专用盛料容器底部的外边缘以120度平均分布的三个兼具定位和固定功能的螺栓孔，与振动台面上对应的螺纹孔位对齐，通过螺栓连接，使专用盛料容器与变频振动设备台面固定在一起。进一步的，所述的混凝土坍落度筒，其结构尺寸、表面粗糙度、平行度和同轴度符合JG/T248《混凝土坍落度仪》的相关规定。进一步的，所述的把搅拌好的混凝土规范分层装入坍落度筒中，具体是将搅拌好的混凝土分三层均匀装入坍落度筒内，每装一层混凝土，应用捣棒由边缘到中心按螺旋形成均匀插捣25次，捣实后每层混凝土高度约为筒高的三分之一；插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面；顶层混凝土装料时，混凝土应高出筒口。插捣过程中如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。进一步的，所述的混凝土可成型指数，等于专用盛料容器的高度H与直径D的比值乘以振动频率f再除以振动时间T的计算数值，将混凝土的工作性能统一成一个相同的物理量，通过可成型指数的大小来判断混凝土的成型和密实难易程度，具体表现为可成型指数越大，混凝土成型过程中所需提供的能量越小，混凝土越容易成型和密实；可成型指数越小，混凝土成型过程中所需提供的能量越大，混凝土越难成型和密实。附图说明图1为本专利技术所提供的典型的评价制品混凝土可成型性能的变频振动设备示意图；图2为本专利技术所提供的典型的制品混凝土可成型性能测试时装料完毕示意图；图3为本专利技术所提供的典型的提起坍落度筒制品混凝土自然坍落扩展完毕示意图；图4为本专利技术所提供的典型的制品混凝土在振动条件下填充完毕专用容器示意图；图5为本专利技术所提供的典型的评价制品混凝土可成型性能的专用盛料容器示意图。具体实施方式以下通过具体实施例介绍本专利技术的实现和所具有的有益效果，这些实施例仅限于解释说明本专利技术，而不限定本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例提供了一种用于评价预制轨枕混凝土可成型性能的试验设备及方法，具体包括以下内容：1.所述的变频振动设备如图1所示，由振动器（7）、振动台面（4）、变频控制柜（8）、运动部件悬挂及导向装置（5）、支承装置（6）、坍落度筒（1），以及专用盛料容器（2）组成；变频振动设备的振动频率为5Hz~2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于，它包含以下步骤：（1）湿润坍落度筒和专用盛料容器，并确保坍落度筒内壁和专用盛料容器内壁无明水，将坍落度筒放置在专用盛料容器中部位置，然后把搅拌好已知坍落度的混凝土规范分层装入坍落度筒中；（2）将已装好混凝土的坍落度筒和专用盛料容器放置在变频振动设备的振动台面上，并把专用盛料容器与变频振动设备的振动台面固定一起；（3）提起坍落度筒，待混凝土自然坍落扩展完毕后，设置好变频振动设备的振动频率，开启变频控制柜的振动控制开关，记录从振动台面开始振动，直至混凝土充填满专用盛料容器，且混凝土表面全部泛浆所用的振动时间T；（4）将专用盛料容器的高度H与直径D的比值乘以振动频率f再除以振动时间T，所获得的计算数值作为混凝土的可成型指数，通过可成型指数的大小来判断混凝土的成型和密实难易程度。

【技术特征摘要】
1.一种用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于，它包含以下步骤：（1）湿润坍落度筒和专用盛料容器，并确保坍落度筒内壁和专用盛料容器内壁无明水，将坍落度筒放置在专用盛料容器中部位置，然后把搅拌好已知坍落度的混凝土规范分层装入坍落度筒中；（2）将已装好混凝土的坍落度筒和专用盛料容器放置在变频振动设备的振动台面上，并把专用盛料容器与变频振动设备的振动台面固定一起；（3）提起坍落度筒，待混凝土自然坍落扩展完毕后，设置好变频振动设备的振动频率，开启变频控制柜的振动控制开关，记录从振动台面开始振动，直至混凝土充填满专用盛料容器，且混凝土表面全部泛浆所用的振动时间T；（4）将专用盛料容器的高度H与直径D的比值乘以振动频率f再除以振动时间T，所获得的计算数值作为混凝土的可成型指数，通过可成型指数的大小来判断混凝土的成型和密实难易程度。2.根据权利要求1所述的用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于：所述的混凝土专用盛料容器，为不同型号规格的上底开口的圆桶结构，使用时，根据混凝土工作性大小选择合适规格的专用盛料容器，当混凝土坍落度小于等于50mm时，选择Ⅰ型盛料器，直径240mm、高度150mm；当混凝土坍落度大于50mm且小于等于120mm时，选择Ⅱ型盛料器，直径320mm、高度75mm；当混凝土坍落度大于120mm且小于等于180mm时，选择Ⅲ型盛料器，直径450mm、高度45mm；当混凝土坍落度大于180mm且小于等于240mm时，选择Ⅳ型盛料器，直径600mm、高度25mm。3.根据权利要求1所述的用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于：所述的变频振动设备，由振动器、振动台面、变频控制柜、运动部件悬挂及导向装置、支承装置、坍落度筒，以及专用盛料容器组成；变频振动设备的振动频率为5Hz~200Hz、精度大于等于0.1Hz，振幅小于等于20mm、精度大于等于0.01mm。4.根据权利要求1所述的用于评价制品混凝土可成型性能的试验设备及方法，其特征在于：所述的变频振动设备，使用时，根据混凝土的坍落度大小进行选择合适的振动频率，当坍落度为小于等于50mm时，振动频率为100Hz；当混凝土坍落度大于50mm且小于等于120mm时，振动频率为75Hz；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永江，翁智财，刘子科，王月华，胡建伟，何龙，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，北京市铁锋建筑工程技术开发公司，
类型：发明
国别省市：北京,11