[发明专利]一种泡沫混凝土气泡稳定性的测试装置及测试方法

说明书

一种泡沫混凝土气泡稳定性的测试装置及测试方法，属于泡沫混凝土技术领域。本发明型解决了现有的评判泡沫混凝土气孔结构方法耗时长且准确程度较低，而新拌泡沫混凝土在不同环境温度和压力下的气泡稳定性难以定量评估，以及无法监测出气泡融合或上浮的问题。它包括加压组件、密封活塞板、内筒容器、外筒容器、水浴控温设备、数据采集设备、微机控制设备、声信号发射器及若干声信号接收器。通过本申请的测试装置和测试方法，实现了在不同环境温度和压力下对新拌泡沫混凝土浆体中气泡稳定性的快速评估和连续监测，与现有技术中检验泡沫混凝土硬化后气孔结构的方法相比，大大缩短试验周期，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种泡沫混凝土气泡稳定性的测试装置及测试方法，属于泡沫混凝土技术领域。

背景技术

泡沫混凝土是一类由发泡剂溶液经机械方法制出泡沫后，再加入水泥浆体中搅拌均匀、浇筑成型的轻质多孔材料，内部含有大量封闭细小的孔隙。根据不同密度等级的划分，可广泛用于轻质结构、建筑保温、吸声隔热、砌筑填充以及冲击拦阻等领域。近年来，随着泡沫混凝土构件和制品的大面积应用和产业快速发展，泡沫混凝土功能材料日益受到重视，但由于新拌浆体中的气泡稳定性难以评估和控制，导致实际生产中泡沫混凝土质量良莠不齐。

要制备出高性能泡沫混凝土，关键在于其内部要形成优良的气孔结构。具体而言，气泡自身的热力学不稳定和气泡的上浮运动都会导致硬化泡沫混凝土内部气孔结构不佳。前者可表现为泡沫液膜的排液破裂导致相邻气泡间发生合并，或是在浆体固化前，由于相邻气泡间存在内压差而引发的由较小气泡到较大气泡的气体扩散；这会造成泡沫混凝土气孔粗大，严重降低使用性能。另一方面，气泡大量上浮增加了它们粘附和聚集的概率，同时还进一步加剧了新拌浆体中的固相颗粒下沉，易造成泡沫混凝土发生离析分层的现象。

目前，对泡沫混凝土气泡稳定性的评价多采用沿纵向或横向切开断面来观察气孔结构的破损检测方法；此方法仅限用于硬化后泡沫混凝土，存在试验周期长，取样个数有限，准确度较低等不足。也有一些对于泡沫自身稳定性的测试评价方法，但是并不能反映出气泡在新拌浆体中的真实情况。相关研究表明，水泥浆体与气泡之间有着复杂的相互作用机制：水泥浆体流变性能、液相离子浓度、外加剂与发泡剂的竞争吸附、环境温度、外界扰动等因素均会显著影响泡沫混凝土的气泡稳定性。实际生产时，很多结构构件高度尺寸较大且浇筑时入模温度随季节变化，使得处于底部的气泡易承受较大压力而破裂；而基于测量密度变化的传统方法测试很不方便且只能获得气泡总损失率，并不能反映出气泡在水泥浆体中是否发生了融合或者出现了不均匀分布现象。

发明内容

本发明是为了解决现有的评判泡沫混凝土气孔结构方法耗时长且准确程度较低，而新拌泡沫混凝土在不同环境温度和压力下的气泡稳定性难以定量评估，以及无法监测出气泡融合或上浮的问题，进而提供了一种泡沫混凝土气泡稳定性的测试装置及测试方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种泡沫混凝土气泡稳定性的测试装置，它包括加压组件、密封活塞板、内筒容器、外筒容器、水浴控温设备、数据采集设备、微机控制设备、声信号发射器及若干声信号接收器，

外筒容器同轴套设在内筒容器外部，外筒容器内壁与内筒容器外壁之间形成密闭的空腔，外筒容器的筒壁开设有两个循环接口，所述空腔与水浴控温设备连通，内筒容器的底部同轴固设有立杆，所述声信号发射器通过立杆装设在内筒容器内部，若干声信号接收器布置在内筒容器的内壁，

密封活塞板上下滑动设置在内筒容器内，所述密封活塞板上开设有装料口，且密封活塞板的下表面安装有若干压力传感器，

所述加压组件包括反力梁、横梁、底座、竖向支架、液压缸及连接件，其中反力梁及底座上下平行设置且通过竖向支架固接，液压缸固设在反力梁的下端面，外筒容器置于底座上，横梁设置在反力梁与外筒容器之间且通过液压缸上下滑动设置在竖向支架上，连接件固装在横梁下端面，