[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及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。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。

背景技术

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。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明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。

本发明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，本发明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。

本发明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；