[发明专利]一种混凝土流变性能的测试装置及测量方法

说明书

一种混凝土流变性能的测试装置及测量方法，解决现有技术测量混凝土流变参数屈服应力和粘度时的问题：易使砂浆和粗骨料分离，使被测混凝土局部的粗骨料级配发生变化，使得所测结果不准确，且随机性较大，并且测量仪器结构复杂、造价成本高。本发明包括基座、刚性框架、可控速率液压泵、剪切件、容器、电子尺、压力传感器及距离传感等；刚性框架与基座固定连接，可控速率液压泵固定于刚性框架横梁的下表面，剪切件的上端与可控液压泵的下端固接，容器置于基座之上，电子尺用于测定剪切件的伸缩高度，压力传感器用以监测可控速率液压泵的荷载，距离传感器用以测量剪切件内外混凝土的高度。本发明用于测量混凝土的流变性能及可泵性能。

技术领域

本发明涉及一种测量装置及测量方法，具体涉及一种混凝土流变性能的测试装置及测量方法。

背景技术

新拌混凝土流变性能的测量方法，按照Bingham提出的混凝土流变性理论主要有混凝土的屈服应力和塑性粘度两个流变性参数。国内外对测定混凝土流变参数的测量仪器做了大量的改进，主要是使用旋转式方法进行测量，但是该方法会引起混凝土测试区的骨料迁移，降低测试结果的准确度，并且这类仪器结构复杂，造价高昂，难以广泛应用。

发明内容

本发明为解决现有流变仪、摩擦计及粘度计测量混凝土流变参数式易使混凝土测试区的骨料产生迁移，降低测试结果的准确度，以及测量仪器结构复杂，造价高昂等问题，进而提出一种混凝土流变性能的测试装置及测量方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括基座、刚性框架、可控速率液压泵、剪切件、容器、电子尺、压力传感器及距离传感器，刚性框架与基座固定连接，可控速率液压泵固定于刚性框架横梁的下表面，两端开口的圆筒形剪切件的上端与可控液压泵的下端固接，容器置于基座之上，电子尺用于测定剪切件的伸缩高度，压力传感器用以监测可控速率液压泵的荷载，距离传感器用以测量剪切件内外混凝土的高度。

基座尺寸为60mm×500mm×700mm；刚性框架的竖向构件尺寸为1200mm×70mm×100mm，横向构件尺寸为100mm×600mm× 60mm；剪切件高300mm，外径150mm，管壁厚4mm；容器高400mm，外径360mm，筒壁厚4mm；可控速率液压泵的可控速率范围为 0.01-0.6m/s，最小精准速率为0.01m/s；电子尺的测量范围为0-700mm，最小精确尺寸为0.1mm；压力传感器的测量范围为0.001-2kN，最小精确荷载为0.001kN；距离传感器的量程为300-1200mm，最小精确距离为0.1mm。

本发明测量混凝土流变参数的具体步骤如下：

步骤一、将混凝土装于容器内，然后将容器置于基座中间位置，启动可控速率液压泵，将剪切件的下端下降到混凝土上表面。

步骤二、逐渐增大可控速率液压泵的压力，读取剪切件可以插入到混凝土内部时荷载传感器的读数，从而计算新拌混凝土的屈服应力，根据式(1)计算：

τ₀＝K₀/b·(2r-b)·π (1)

其中，所述τ₀为所述新拌混凝土的屈服应力，所述K₀为所述剪切件初始插入到混凝土内部时荷载传感器的荷载值，所述b为所述剪切件筒体的厚度，所述r为所述剪切件的外径。

步骤三、将剪切件重新调回初始状态，分别以0.05m/s、 0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s、0.4m/s及0.5m/s的固定速率插入到新拌混凝土中进行试验，电子尺、压力传感器及距离传感连接到数据采集仪上，得到剪切件以多种不同固定速率时的深度、荷载以及剪切件圆筒内外混凝土高度的试验数据，计算每次不同速率试验混凝土塑性粘度，然后将每次试验获得的塑性粘度求取平均数，得到最终塑性粘度值。混凝土塑性粘度依据式(2)计算获得：