侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置及其测试方法。该测试装置由加载系统、采集系统和集料系统三部分组成。将设定水灰比的拌制混凝土装入集料系统采集初始体积数据；通过加载系统对新拌混凝土施加振动荷载，振动过程中及振动过后由长行程位移传感器对新拌混凝土体积压缩变形量进行测试，最后由数据处理系统输出在振动过程中及振动过后，有侧限条件下新拌混凝土的体积压缩系数。本发明专利技术所提供的测试装置和测试方法，可研究不同水灰比、振动能量作用下新拌混凝土的体积压缩系数或压缩模量与混凝土早期强度、后期强度、耐久性等重要性能指标之间的内在联系，可为混凝土结构的设计、施工和运行提供源头技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。具体地说是涉及一种采用压电式长行程位移传感器，测试侧限条件下新拌混凝土在振捣过程中和振捣过程之后体积压缩系数的装置及其测试方法。
技术介绍
现阶段对混凝土压缩模量的测试，各个国家均是对成型以后的混凝土试块(立方体或圆柱体)进行轴心压缩试验，获得轴向压缩值与径向拉伸值，而后推导出成型后混凝土的压缩模量。这类测试方法仅考虑成型后混凝土的压缩模量，对新拌混凝土的体积压缩系数则未涉及。 此外，现阶段由生产厂家提供的新拌混凝土测定仪，具备了测试新拌混凝土质量的功能，包括测定混凝土水灰比、坍落度、浇入模度、并预估28天强度。实施测量时，将一特殊的探头插入样本中转动，利用测量探头在混凝土中转动时所受到的阻力自动计算出混凝土的水灰比、坍落度和28天强度，利用其附带的软件从仪器中下载数据，并做出分析并后进行质量验证。这类仪器仅对新拌混凝土的材料参数(水灰比、坍落度、浇入模度等)进行测试，而无法实现对新拌混凝土的力学性能(压缩模量等)进行测试。 而混凝土早期强度、后期强度、耐久性等势必与浇筑时混凝土的体积压缩系数密切相关。同时，作为混凝土力学性能的直接表征，良好的立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度等强度指标是保证许多重要混凝土工程安全、耐久的必要条件。 目前，对混凝土强度的测定均按照《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107-87)进行，新拌混凝土在试模内浇筑完毕并按照一定的养护条件养护成型后，在试验机上测试成型后混凝土试块的抗压强度。即目前测试混凝土抗压强度的方法，均是基于已成型混凝土试块进行的，均不涉及测定新拌混凝土在振捣荷载作用下的体积压缩系数，也并未建立新拌混凝土的体积压缩系数与混凝土早期或后期强度的关系。而事实上，新拌混凝土的体积压缩系数与混凝土浇筑成型效果及混凝土成型质量有着必然的相互关系。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置。 本专利技术的另一个目的在于提供一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试方法。 为了实现上述的目的，本专利技术通过以下技术特征来实现 一种侧限条件下新拌混凝土压缩系数的测试装置，由加载系统、采集系统和集料系统三部分构成，集料系统固定放置于加载系统的上方，采集系统连接至集料系统。 前述侧限条件下新拌混凝土压缩系数的测试装置，所述加载系统包括振动加载装置、振动加载控制系统。 所述集料系统设在加载系统的振动加载装置上，包括料桶、滤水垫块、门形架三部分，其中料桶位于集料系统的最下方且设在振动加载装置的上面，门形架固定在料桶桶壁的上方，滤水垫块压在料桶内盛放的新拌混凝土的顶面。 所述采集系统包括压电式长行程位移传感器、数据采集仪、数据处理系统，长行程位移传感器安装在滤水垫层和门形架之间，长行程位移传感器的固定端安装在集料系统的门形架上，感应端安装在滤水垫层的顶面，压电式长行程位移传感器、数据采集仪、数据处理系统依次连接。 前述料桶为圆柱体外形，料桶底板的直径大于料桶直径，且在底板上轴向地设有若干安装孔，用于将料桶固定在加载装置上，在料桶外壁的上部对称地设有突出部，在突出部上径向地设有安装孔，门形架通过这些安装孔与料桶连接。 本专利技术所提供测试装置的工作原理为 集料系统装载新拌混凝土，由加载系统对集料系统施加水平和垂直振动，有侧限条件下吸收振动能量后的新拌混凝土体积发生变化。由采集系统直接测得新拌混凝土在振动过程中和振动之后的体积变形量，进而推算出侧限条件下新拌混凝土的体积压缩系数。 一种侧限条件下新拌混凝土压缩系数的测试方法，其步骤如下 步骤一按照设定的水灰比拌制混凝土； 步骤二将新拌混凝土装入集料系统，在新拌混凝土料顶部放上滤水垫块。 步骤三启动采集系统，对未受扰动的新拌混凝土初始状态进行测试，并记录初始数据； 步骤四启动加载系统，设置不同的振动能量参数，对装有新拌混凝土的集料系统进行水平和垂直振动，并由采集系统在振动过程中对新拌混凝土的体积变化进行采集； 步骤五停止加载，由采集系统继续采集在振动加载过后新拌混凝土的体积变化； 步骤六根据振动过程中和振动后的体积变化率，由采集系统中的分析软件计算出侧限条件下两阶段新拌混凝土的体积压缩系数。 有益效果采用本专利技术所提供的测试装置和测试方法，可研究不同水灰比、振动能量作用下新拌混凝土的体积压缩系数或压缩模量，从而揭示出新拌混凝土的体积压缩系数或压缩模量与混凝土早期强度、后期强度、耐久性等重要性能指标之间的内在联系，可为混凝土结构的设计、施工和运行提供源头技术支持。 附图说明 下面结合附图及实施例对本专利技术进一步详细说明 图1是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的结构示意图； 图2是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的集料系统结构示意图； 图3是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的集料系统中钢制料桶的三维示意图； 图4是加载过程中和振动加载完毕后的W/C＝0.40位移-时间曲线图； 图5是加载过程中和振动加载完毕后的W/C＝0.50位移-时间曲线图。 附图中各附图标记的说明如下 门形架1、长行程位移传感器2、滤水垫层3、料桶4、新拌混凝土5、振动加载装置6、振动加载控制系统7、数据采集仪8、数据处理系统9、连接螺栓10。 具体实施例方式 下面结合附图，对本专利技术作详细说明 图1是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的结构示意图。图2是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的集料系统结构示意图。参照图1、图2所示，侧限条件下新拌混凝土压缩系数的测试装置，由加载系统、采集系统和集料系统三部分构成，集料系统固定在加载系统的上方，采集系统连接至集料系统。 其中加载系统包括振动加载装置6、振动加载控制系统7；集料系统设在加载系统的台座上，包括料桶4、滤水垫块3、门形架1三部分，均由钢材加工制作而成，其中料桶4位于集料系统的最下方且设在振动加载装置6的上面，门形架1固定在料桶桶壁的上方，滤水垫块3压在料桶内盛放的新拌混凝土5的顶面；采集系统包括压电式长行程位移传感器2和数据采集仪8、数据处理系统9，长行程位移传感器2安装在滤水垫层3和门形架1之间，长行程位移传感器2的固定端安装在集料系统的门形架1上，感应端安装在滤水垫层3的顶面，压电式长行程位移传感器2、数据采集仪8、数据处理系统9依次连接。 图3是本专利技术所提供的一种侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置的集料系统中料桶的三维示意图。参照图3所示，料桶为圆柱体外形，料桶底板的直径大于料桶直径，且在底板上轴向地设有若干安装孔，用于将料桶固定在振动加载装置6上，在料桶外壁的上部对称地设有突出部，在突出部上径向地设有安装孔，门形架1通过这些安装孔与料桶桶连接。 实施例1 侧限条件下新拌混凝土体积压缩系数的测试装置制作及组装步骤 第一步采用宽500mm、厚20mm的钢板制作集料系统的料桶4；采用小槽钢制作门形架1；在料桶的底板上均匀留设8个螺栓孔，用于连接集料系统与加载系统。 第二步测试采集系统，将长行程位移传感器2、数据采集仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧限条件下新拌混凝土压缩系数的测试装置，其特征在于由加载系统、采集系统和集料系统三部分构成，集料系统放置于加载系统上，采集系统连接至集料系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾冲时，田正宏，王永泉，井錦旭，李雪宁，曹力力，
申请(专利权)人：河海大学，南京河海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]