[发明专利]利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法及装置

权利要求书

1.一种利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法，其特征在于，具体步骤为：

1）配制水泥基材料，搅拌均匀形成拌和物，并记录配制时间点T0；

2）将拌和物进行过筛，筛除粒径大于5mm的颗粒，然后将筛下物装入试模中振捣密实，抹平表面，使拌和物与试模的上沿平齐，拌和物形成初凝基体试件；

3）将步骤2）中的试模置于泡沫材料上，振动传感器固定在初凝基体试件的中部，激振器固定在初凝基体试件边缘上表面，然后通过控制激振器每隔一段时间对初凝基体试件进行一次瞬态激振，同时通过振动传感器和与之相连的振动数据采集装置采集初凝基体试件的振动数据；

4）分析采集到的振动数据，得到初凝基体试件的自振频率与时间的关系曲线，将通过贯入阻力法得到的初凝自振频率及终凝自振频率代入曲线中，找到对应的初凝时间点Ti和终凝时间点Tf，最后得到该水泥基材料的初凝时间为Ti - T0，终凝时间为Tf - T0。

2.根据权利要求1所述的利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法，其特征在于：所述初凝自振频率及终凝自振频率的确定方法是，不同类别的水泥基材料采用各自现有的凝结时间测量方法测量材料的初凝时间点和终凝时间点，同时根据步骤1）至4）得出该材料的自振频率与时间的关系曲线，将初凝时间点和终凝时间点代入曲线中确定对应的初凝自振频率及终凝自振频率；按这种方法，对多种不同配合比的同类材料进行多次试验测量，得到多个初凝时间点和终凝时间点分别对应的自振频率，取其平均值，即确定为此类材料的初凝自振频率和终凝自振频率。

3.根据权利要求1所述的利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法，其特征在于：所述水泥基材料为新拌混凝土、砂浆、水泥浆。

4.根据权利要求1所述的利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法，其特征在于：所述步骤3）中激振器每隔3分钟至10分钟对初凝基体试件进行一次瞬态激振。

5.根据权利要求1所述的利用水泥基材料的自振频率检测其凝结时间的方法，其特征在于：所述步骤3）中激振器的打击力度为0.3kgf至1kgf。

6.采用权利要求1-5之一所述方法进行检测的装置，其特征在于：包括试模（7），试模（7）内装有待测的初凝基体试件（6），初凝基体试件（6）的顶部中心设有振动传感器（1），振动传感器（1）的尾锥固定到初凝基体试件(6)内，振动传感器（1）连接到振动数据采集装置（3）；激振器（2）与初凝基体试件（6）的表面接触，激振器（2）与用于控制其定时激振的FPGA模块（4）连接，振动数据采集装置（3）和FPGA模块（4）分别连接到工控机（5）。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述试模(7)为长方体状，其尺寸为长300mm，宽150mm，高150mm，试模(7)顶部敞开。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述振动传感器（1）为振动速度传感器、振动加速度传感器或振动位移传感器。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述激振器（2）为电磁激振器，其筒形外壳的底板直径为50mm至80mm。

10.根据权利要求6-9之一所述的装置，其特征在于：所述激振器（2）与初凝基体试件（6）之间设有纸片层或薄膜层。