一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置及方法，包括震动台和连接在震动台顶部的透明容器，所述透明容器的正中心设置搅拌器，所述搅拌器与设置在所述震动台内的电机连接，所述透明容器下部两侧分别连接冲洗管和排液管，所述冲洗管和排液管上均安装阀门，所述透明容器顶部还连接集气管道，所述集气管道内设置气体流量计，所述集气管道顶部连接集气腔；所述透明容器两侧还设置轨道，所述轨道上安装电磁铁，所述轨道上还滑动连接高速摄像机。本发明专利技术可在试验全过程中对气泡溢出情况进行记录，并且实现了定量分析气泡溢出量，在试验过程中，可优化多种环境参数和施工参数，能够对工程应用提供精确的参考数据，工程应用价值较高。应用价值较高。应用价值较高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置及方法


[0001]本专利技术属于混凝土实验
，特别涉及一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置及方法。

技术介绍

[0002]水泥砂浆和混凝土已成为现代建筑主体材料的主流选择，由于水泥砂浆和混凝土材料特性，无法对其内部结构可视化研究，随着内部结构破坏导致结构破坏事故的增多，对水泥砂浆和混凝土的内部结构的可视化研究越来越受到关注。
[0003]水泥砂浆和混凝土中内部气泡的存在会影响混凝土结构强度、混凝土结构耐腐蚀性和凝土外观，进而造成建筑物出现结构破坏。水泥砂浆和混凝土中气泡溢出可视化研究将为具体实际工程中调节混凝土构件中气泡空隙与构件强度等级、质量等级的研究提供可靠度参数，并对装配式结构的生产提供最佳空隙控制范围、磁性浆液最佳水灰比等相关参数，有利于节约工程成本、提高安全性能、规范批量生产、预控现浇混凝土试件。
[0004]公开号为CN209920146U和公开号为CN208518320U中国专利申请均公开了可观测清水混凝土气泡释放的模具，采用透明模具观测混凝土中气泡的溢出情况，但都没有对混凝土中的溢出气泡实现计量分析和过程记录，不能对工程实际引用提供精确的数据支撑，工程应用价值不高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提出一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，该装置可在试验全过程中对气泡溢出情况进行记录，并且实现了定量分析气泡溢出量，在试验过程中，可优化多种环境参数和施工参数，能够对工程应用提供精确的参考数据，工程应用价值较高。
[0006]本专利技术的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，包括震动台和连接在震动台顶部的透明容器，所述透明容器的正中心设置搅拌器，所述搅拌器与设置在所述震动台内的电机连接，所述透明容器下部两侧分别连接冲洗管和排液管，所述冲洗管和排液管上均安装阀门，所述透明容器顶部还连接集气管道，所述集气管道内设置气体流量计，所述集气管道顶部连接集气腔；所述透明容器两侧还设置轨道，所述轨道上安装电磁铁，所述轨道上还滑动连接高速摄像机。
[0007]优选的，所述透明容器内还设置加热组件和加湿组件及温湿度传感器。
[0008]优选的，所述加热组件为钛电加热管。
[0009]优选的，所述加湿组件包括水箱及设置于水箱内的蒸发器。
[0010]优选的，所述透明容器底部设置有称重传感器。
[0011]优选的，所述集气腔内设置有尾气处理装置。
[0012]优选的，所述尾气处理装置包括活性炭和碱性剂。
[0013]本专利技术还提供了一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的方法，包括以下步骤：
[0014]S1将一定比例的透明砂土、环氧树脂AB胶、透明磁性材料或小粒径不透明磁铁制作成不同配比的透明浆液；
[0015]S2按照试验条件设置透明容器内的环境温度及相对湿度；
[0016]S3按照试验条件要求调节电磁铁在轨道上的位移变化及电流大小来调控透明容器范围内的磁场强度和方向，对磁性浆液黏度进行实时调控；
[0017]S4利用称重传感器、气体流量计分别记录透明浆液的初始质量、不同时间点的质量变化量和气泡溢出量，高速摄像机拍照记录气泡溢出过程；
[0018]S5将高速摄像机记录的图片经电脑终端处理，分析震动前后及过程中的气泡分布、气泡大小及溢出路径与速度。
[0019]相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术的方法中，制作的透明浆液具有于与水泥砂浆/混凝土近似的水胶比、粗细骨料含量等成份含量，同时掺和料、外加剂、施工环境、振捣时间等外界因素对透明浆液与水泥砂浆/混凝土的效果相似，并且该方法还可根据改变透明浆液的物质组成比例来调整浆液的水胶比、骨料含量等因素，满足不同的试验条件与需求。
[0021]2、在不同的工况环境中，由于条件限制，如现场浇筑混凝土构件，构件部分面不便于或不能使用磁振荡装置；或由于构件本身受力、工作性能不同(如两、桩、柱等构件)，需要根据荷载分布不同和承载力需要进行磁振荡。本专利技术实验装置亦可通过设置不同方向、不同范围的磁振荡进行可视化模拟，得到的一系列参数可为该环境下本方法施工的效果及最佳效果进行预估、对施工细节提供参数范围，如振荡时间、面积、频率等的控制，以提高施工精确度与可靠度。
[0022]3、本专利技术通过设置尾气处理装置，能够对浆液溢出的有害气泡进行净化处理，气体达标后排放到空气中，避免污染环境。该尾气处理装置可换成一个透明长条形轨道。当气泡开始溢出时，摄像机开始记录，透明长条足够长，以延续气泡溢出的可视化展示时间。应记录第一个气泡将要排出，最后一个气泡正从混凝土表面溢出的全过程。透明长条形轨道的宽度根据气泡大小设置，约为3mm
‑
10mm或小于试件最小边长的1/10，如此可使气泡不受挤压、不重叠地排出。气泡排出结束，从摄像机录制的视频中截取不同时间下的图像，利用二分法进行研究处理。
[0023]4、本专利技术在封闭环境下通过控制电流定量控制电磁铁的磁性大小和改变电磁铁所处轨道位置来影响磁性透明浆液，代替震动台模拟浆液震动，消除了机械震动台无法净化除尘、污染工作环境、无法产生水平方向震动力等问题。
[0024]5、本专利技术运用磁性材料的特性，与电磁铁配合实现电磁振荡与磁热效应都将有利于气泡更快排出，充分利用能源，符合节约环保绿色的发展理念，节约资源，提高效率与工程质量。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的结构示意图。
[0026]上述附图中：1、震动台；2、透明容器；3、搅拌器；4、电机；5、冲洗管；6、排液管；7、阀门；8、集气管道；9、气体流量计；10、集气腔；11、轨道；12、电磁铁； 13、高速摄像机；14、加热组件；15、加湿组件；16、温湿度传感器；17、称重传感器； 18、尾气处理装置。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0028]参阅附图1，作为本专利技术的一种优选实施例，本实施例提供一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，包括震动台1和连接在震动台1顶部的透明容器2，所述透明容器2 的正中心设置搅拌器3，所述搅拌器3与设置在所述震动台2内的电机4采用锥齿轮传动连接，所述透明容2下部两侧分别连接冲洗管5和排液管6，所述冲洗管5和排液管6上均安装阀门7，所述透明容器2顶部还连接集气管道8，所述集气管道8内设置气体流量计9，所述集气管道8顶部连接集气腔10，集气腔内设置抽风机；所述透明容器2两侧还设置轨道11，所述轨道11上通过卡扣可调节的安装电磁铁12，所述轨道11上滑动连接高速摄像机13。
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，包括震动台和连接在震动台顶部的透明容器，其特征在于：所述透明容器的正中心设置搅拌器，所述搅拌器与设置在所述震动台内的电机连接，所述透明容器下部两侧分别连接冲洗管和排液管，所述冲洗管和排液管上均安装阀门，所述透明容器顶部还连接集气管道，所述集气管道内设置气体流量计，所述集气管道顶部连接集气腔；所述透明容器两侧还设置轨道，所述轨道上安装电磁铁，所述轨道上还滑动连接高速摄像机。2.根据权利要求1所述的一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，其特征在于：所述透明容器内还设置加热组件和加湿组件及温湿度传感器。3.根据权利要求2所述的一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，其特征在于：所述加热组件为钛电加热管。4.根据权利要求2所述的一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，其特征在于：所述加湿组件包括水箱及设置于水箱内的蒸发器。5.根据权利要求1所述的一种利用透明磁性浆液模拟气泡溢出的装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，刘星宇，韦俐媛，李政，毛坤，张可欣，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：