一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法制造方法及图纸

一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。本发明专利技术涉及新拌混凝土整体稳定性与均匀性测试领域。本发明专利技术是为了解决现有新拌混凝土流变性能测试方法所存在的无法实现对振捣作用下对距离振源不同位置处新拌混凝土的流变参数进行精确测定的问题。它由框架、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；驱动单元由电机、升降台、联轴器、旋线器、光轴、轴承支座和控制箱组成；测试单元由螺杆、高精度拉力传感器、滑轮组件、细线、小球、容器、插入式振捣棒和移动底座组成；方法：根据不同转速下高精度拉力传感器所测定的力值绘制剪切应力

【技术实现步骤摘要】
一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及新拌混凝土整体稳定性与均匀性测试领域，具体是一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]混凝土是土木工程中最广泛使用的人工复合材料。随着现代科学技术和经济的不断发展，各类建筑形式不断涌现，高层、大跨度结构对混凝土材料的性能要求也逐渐提高。在实际工程中，使用新拌混凝土浇筑构件时，通常需要插入式振捣棒进行振捣排出气泡使混凝土材料密实填充在模具中。新拌混凝土在振捣作用下，振捣半径内的浆体会与外围浆体呈现不同的流变特性。由于距离振源较近，振捣半径内的浆体受到振动所产生的高速剪切作用，其屈服应力和塑性粘度大幅度降低，出现“液化”现象。振捣作用有助于排除气泡，使混凝土均匀密实，提高其硬化后的力学性能以及耐久性能。但是，当振捣棒在混凝土的某一位置振动时间过长或振动位置过近时，混凝土极易产生离析。混凝土离析是由于混凝土各组分之间的粘聚力不足造成的，通常表现为粗骨料和砂浆两组分之间相互分离。较大粒径的粗骨料在自重和振动作用下发生下沉，造成不同高度的混凝土质量产生差异。过振引起离析会使混凝土强度大幅度下降，严重影响混凝土结构的承载能力，降低结构的安全性能和耐久性能。因此，确定新拌混凝土在振捣作用下的流变性能具有极为重要的意义。目前，国内外对新拌混凝土在振动条件下的流变性能的测试和评价方法极为有限。比如：采用振动流变仪测定振动后新拌混凝土的流变性能。该方法仅能测试新拌混凝土整体受振后的流变性能，无法测试距离振源不同位置处新拌混凝土的流变性能变化，难以反映实际工程情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术是为了解决现有新拌混凝土流变性能测试方法所存在的无法实现对振捣作用下对距离振源不同位置处新拌混凝土的流变参数进行精确测定的问题，提供了一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。
[0004]本专利技术一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置由框架、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；所述框架为立方体固定支架，所述框架的上部设置有顶边特殊支架，所述框架的下部设置有底边特殊支架；所述驱动单元由电机、升降台、联轴器、旋线器、光轴、轴承支座和控制箱组成，所述升降台置于框架的外侧，电机固定在升降台上，所述光轴的两端分别通过轴承支座支撑，所述光轴与电机通过联轴器相连，且保持水平；所述光轴上等距设置多个旋线器，所述轴承支座设置在底边特殊支架上；所述控制箱与电机通过导线连接，用于控制电机；所述测试单元由螺杆、高精度拉力传感器、滑轮组件、细线、小球、容器、插入式振捣棒和移动底座组成；等距设置的多个旋线器上方设置有相对应的滑轮组件，所述滑轮组件分别通过螺杆固定在顶边特殊支架上，所述螺杆上均设置有高精度拉力传感器，所述细线穿过滑轮组件一端固定于旋线器，另一端与小球相连；所述容器为上端开口的中空
容器，所述容器放置在移动底座上，所述插入式振捣棒竖直设置在容器一端；所述通讯单元由数据传输线、多通道通讯模块、USB
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485转换器和USB插头组成；所述多通道通讯模块与高精度拉力传感器通过数据传输线相连，所述多通道通讯模块通过导线与USB
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485转换器相连，所述USB
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485转换器上设置有USB插头。
[0005]本专利技术一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置的使用方法是按以下步骤进行：
[0006]一、将USB插头接入计算机，初始时小球在空气中静止，此时对高精度拉力传感器力值清零；
[0007]二、拉出移动底座，将待测的新拌混凝土样品均匀地装满容器；
[0008]三、推入移动底座，提起小球落入新拌混凝土样品中，调整移动底座位置使小球始终处于容器中轴线上，制动移动底座使之位置保持不变；
[0009]四、接通220V交流电源，按下控制箱电源开关，设置多个变速器转速档位，调节变速器至初始设置的转速档位；
[0010]五、按下控制箱的上升按钮，电机通过光轴带动旋线器旋转，通过细线传动将小球从新拌混凝土样品中匀速拉出；
[0011]六、小球拉出新拌混凝土样品上表面后立即按下控制箱的暂停按钮，计算机保存拉出过程高精度拉力传感器的力值变化；
[0012]七、按下控制箱的下降按钮，使小球下降至初始位置，并使其始终处于容器的中轴线上；
[0013]八、调节控制箱的变速器至下一个设置的转速档位，对高精度拉力传感器力值清零；
[0014]九、重复步骤5至步骤8，直到完成所有设置的转速档位测试；
[0015]十、根据不同转速下高精度拉力传感器所测定的力值绘制剪切应力
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剪切速率曲线，拟合得到所需要的流变模型对应的流变参数。
[0016]本专利技术的优点：
[0017]采用本专利技术的装置，能够便捷且精确地测定距离振源不同位置处不同配合比的新拌混凝土的流变性能。该测试过程中插入式振捣棒的振捣时间、振捣频率等可以任意设定，小球所测试的新拌混凝土区域可以任意调整，电机转速可根据流变参数拟合需要进行调节，可用于试验研究和实际工程测试。该测试装置工作原理简单、操作便捷、测试精度高、适用范围广。
附图说明
[0018]图1为新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置的结构示意图；
[0019]图2为容器内的侧视图；
[0020]图3为实施例中振捣实验结果对比曲线；其中A段为静止于砂浆阶段、B段为加速阶段、C段为匀速阶段、D段为通过气
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液界面阶段、E段为静止于空气中阶段；1为小球距离插入式振捣棒100mm、2为小球距离插入式振捣棒100mm、3为小球距离插入式振捣棒100mm、4为小球距离插入式振捣棒100mm；
[0021]图4为实施例中振捣实验剪切应力与剪切速率的关系图；其中1为小球距离插入式
振捣棒100mm、2为小球距离插入式振捣棒100mm、3为小球距离插入式振捣棒100mm、4为小球距离插入式振捣棒100mm。
具体实施方式
[0022]具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置由框架1、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；所述框架1为立方体固定支架，所述框架1的上部设置有顶边特殊支架，所述框架1的下部设置有底边特殊支架；所述驱动单元由电机17、升降台18、联轴器20、旋线器7、光轴8、轴承支座9和控制箱15组成，所述升降台18置于框架1的外侧，电机17固定在升降台18上，所述光轴8的两端分别通过轴承支座9支撑，所述光轴8与电机17通过联轴器20相连，且保持水平；所述光轴8上等距设置多个旋线器7，所述轴承支座9设置在底边特殊支架上；所述控制箱15与电机17通过导线连接，用于控制电机17；所述测试单元由螺杆2、高精度拉力传感器3、滑轮组件4、细线5、小球21、容器6、插入式振捣棒19和移动底座10组成；等距设置的多个旋线器7上方设置有相对应的滑轮组件4，所述滑轮组件4分别通过螺杆2固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置，其特征在于新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置由框架(1)、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；所述框架(1)为立方体固定支架，所述框架(1)的上部设置有顶边特殊支架，所述框架(1)的下部设置有底边特殊支架；所述驱动单元由电机(17)、升降台(18)、联轴器(20)、旋线器(7)、光轴(8)、轴承支座(9)和控制箱(15)组成，所述升降台(18)置于框架(1)的外侧，电机(17)固定在升降台(18)上，所述光轴(8)的两端分别通过轴承支座(9)支撑，所述光轴(8)与电机(17)通过联轴器(20)相连，且保持水平；所述光轴(8)上等距设置多个旋线器(7)，所述轴承支座(9)设置在底边特殊支架上；所述控制箱(15)与电机(17)通过导线连接，用于控制电机(17)；所述测试单元由螺杆(2)、高精度拉力传感器(3)、滑轮组件(4)、细线(5)、小球(21)、容器(6)、插入式振捣棒(19)和移动底座(10)组成；等距设置的多个旋线器(7)上方设置有相对应的滑轮组件(4)，所述滑轮组件(4)分别通过螺杆(2)固定在顶边特殊支架上，所述螺杆(2)上均设置有高精度拉力传感器(3)，所述细线(5)穿过滑轮组件(4)一端固定于旋线器(7)，另一端与小球(21)相连；所述容器(6)为上端开口的中空容器，所述容器(6)放置在移动底座(10)上，所述插入式振捣棒(19)竖直设置在容器(6)一端；所述通讯单元由数据传输线(11)、多通道通讯模块(12)、USB
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485转换器(13)和USB插头(14)组成；所述多通道通讯模块(12)与高精度拉力传感器(3)通过数据传输线(11)相连，所述多通道通讯模块(12)通过导线与USB
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485转换器(13)相连，所述USB
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485转换器(13)上设置有USB插头(14)。2.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置，其特征在于所述控制箱(15)包括智能数显调速器和按钮开关。3.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置，其特征在于所述控制箱(15)外接220V交流电源(16)。4.如权利要求1所述一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置的使用方法，其特征在于新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置的使用方法是按以下步骤进行：一、将USB插头(14)接入计算机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高小建，潘俊铮，张俊逸，任苗，李奇岩，胡凌轩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：