[发明专利]无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法在审
申请号: | 201910764612.0 | 申请日: | 2019-08-19 |
公开(公告)号: | CN110487674A | 公开(公告)日: | 2019-11-22 |
发明(设计)人: | 巴特;陈枭;朱健峰;马红岩;叶建设 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | G01N11/00 | 分类号: | G01N11/00 |
代理公司: | 33200 杭州求是专利事务所有限公司 | 代理人: | 林超<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 木模板 预留孔 水泥基材料 凝结 螺套 盲孔 无损 聚氯乙烯 测试水泥基材料 剪切波速测试 扁平表面 长方体箱 聚氨酯漆 螺纹安装 上端开口 竖直布置 现场施工 机械波 无损伤 底漆 多块 通孔 填充 紫色 电线 对称 木板 水泥 | ||
本发明公开了一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法。木模板为由多块木板搭建的上端开口的长方体箱,木模板内填充放置水泥基材料样品,在木模板两侧对称地分别开有三个弯曲元预留孔,每个弯曲元预留孔为通孔,弯曲元预留孔内安装有弯曲元结构,弯曲元预留孔中通过螺纹安装有螺套,朝向木模板内中心的一端开设有盲孔;弯曲元基片向外依次包裹有聚氨酯漆、紫色底漆和聚氯乙烯水泥,形成弯曲元,弯曲元安装在螺套的盲孔中,且弯曲元基片的扁平表面竖直布置;弯曲元基片经电线引出连接到剪切波速测试系统。本发明可无损、实时地获得水泥基材料的凝结时间。实现了利用机械波无损伤法获得现场施工中所使用水泥基材料的凝结时间。
技术领域
本发明属于水泥基材料领域,具体涉及了一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法,能用于测试水泥基材料早期凝结过程的凝结时间。
背景技术
水泥基材料被大量的应用于全球的工程建设项目中。为确保用水泥基材料所建造基础设施的质量以及长期服役性能,确定其早期性能非常重要。初凝时间与终凝时间是水泥基材料非常关键的早期性能指标,对于建设工程施工具有重要的指导意义。初凝时间是从水泥与水混合时刻到水泥浆开始失去可塑性和流动性所经过的时间。终凝时间是从水加入水泥开始到水泥浆完全失去其可塑性并开始具备一定强度所经过的时间。
目前,用于测量砂浆或混凝土凝结时间的规范标准是抗穿透性试验(ASTM C403),用于测量水泥浆凝结时间的规范标准是Vicat针试验(ASTM C191)。但这些标准方法对于试样具有破坏性,故无法用标准方法获得现场施工中水泥基材料构件的凝结时间。所以,如何运用无损伤方法准确地获得水泥基材料的凝结时间是一个急需解决的问题。
近些年来,由于压缩波波速(Vp)可反映水泥基材料中的裂缝及空洞,大量的施工现场测试了水泥基材料早期凝结过程中的Vp值,并有一些学者直接通过所得的Vp变化曲线估计水泥基材料的凝结时间。然而,水泥基材料中的水分会导致高Vp值(大约1490m/s)。而在水泥基材料早期凝结过程中,其固体部分中传播的Vp值也只是从新鲜状态的100m/s变化到硬化状态下的4000m/s左右。可见水泥基材料固体部分中的Vp值在凝结前期被水屏蔽,且大量的研究也表明Vp变化曲线与凝结时间的关联性不足。故将Vp值作为水泥基材料早期凝结过程中的性能指标是不妥当的。由于剪切波主要通过材料的固体骨架传播,受材料中水分、空气的影响较小,已经有不少学者研究表明剪切波速值(Vs)对水泥基材料的早期凝结过程更加敏感。但存在两个问题:(1)水泥基材料在早期凝结过程中剪切刚度值上升过快,这对连续监测其早期凝结过程的Vs值带来了巨大的挑战,目前只能测得其在15h内的Vs值,而水泥基材料早期凝结过程一般大于24h。(2)目前大部分学者采用FreshCon系统同时测定Vs值及Vp值,但由于FreshCon系统中使用的水泥基材料样品尺寸过小,导致凝结后期机械波的传播时间过小到接近系统延迟时间。
目前已经有学者根据所测得的Vs值求解水泥基材料凝结时间,以及将Vs与Vp值转化为弹性模量变化曲线,再根据弹性模量变化曲线求得凝结时间。但以上的方法对凝结时间的关联性还不足,用这些方法估计凝结时间存在巨大的误差。
综上所述:(1)急需一种可以连续测试大尺寸(降低系统延迟时间所带来的影响)水泥基材料样品凝结过程剪切波速24h以上的实验系统。(2)如何提高无损测试水泥基材料凝结时间的准确度,也是一个需要解决的问题。
发明内容
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