[发明专利]测量碎石-高聚物复合材料孔隙特性的装置及操作方法

摘要

本发明公开了一种测量碎石‑高聚物复合材料孔隙特性的装置及操作方法，通过测定碎石密度、碎石和高聚物质量，得到碎石、高聚物体积，然后利用装置配制碎石‑高聚物复合材料的同时测得复合材料的体积，从理论上直接求得孔隙的体积从而求得孔隙率；同时本装置还能测量透水系数，并通过改变碎石级配、碎石与高聚物之间配比以及材料压实度等条件来探讨影响孔隙率、透水系数的因素，进一步讨论孔隙率与透水系数之间的关系，为碎石‑高聚物复合材料力学性质的研究提供依据。

主权项

1.测量碎石‑高聚物复合材料孔隙特性的装置的测量方法，所述测量碎石‑高聚物复合材料孔隙特性的装置，包括振动台、底座、容器、压盘、搅拌机和输水管；所述振动台和底座用以放置容器，所述容器用于复合材料配制且可测量内部容纳的复合材料体积，所述容器的侧壁顶端设置有出水口，所述容器的底板包括从上往下依次设置的漏水板和隔水板，所述隔水板与容器之间为可拆卸式连接，所述底座上设置有出水槽，所述输水管用以向容器输水，并且输水管上设置有阀门，所述搅拌机的搅拌浆用以伸入容器搅拌；其特征在于：包括以下步骤，放置振动台和底座，并保证水平；将容器放在振动台上；取适量试验所用碎石，测量其最大干密度和最小干密度；将所有试验所用碎石冲洗干净，然后烘干；从烘干的碎石中随意选取适量，测量其质量m₁后，将其放入盛有V₁体积水的烧杯中，待水位稳定后测得增加后的体积V₂，从而得到其绝对密度ρ_石=m₁/(V₂‑V₁)；将所有烘干的碎石分为若干个粒径范围；按照级配k称取质量m₂的碎石放入容器，再按照配比i再加入质量m₃密度为ρ_高的高聚物；称量搅拌机的质量m₄，调节搅拌机的搅拌浆伸入容器的深度，打开电源使搅拌机和振动台工作；搅拌一定时间后关闭搅拌机，振动台继续工作，拔出搅拌机的搅拌浆，称搅拌机的质量m₅，待复合材料表面振动水平后放入压盘；压盘压实一定时间后关闭振动台，再压实一定时间后，测出复合材料净高，根据孔隙率的定义计算出孔隙率n；取出压盘，将盛有复合材料的容器放在底座上，打开阀门输水管向容器内注水至出水口位置，并静置一段时间使其水位稳定在出水口；在出水槽出口和容器出水口放置量水容器，拆卸掉隔水板的同时输水管向容器内注水，开始计时，调节阀门，保证水位稳定在出水口位置，待出水槽出口水流量稳定时，关闭阀门，得到单位时间通过复合材料的水量，即透水系数p；一次试验完成后，分别改变碎石级配k、碎石与高聚物配比i、压实度G重做试验，绘制孔隙率n、透水系数p随三者变化的曲线和透水系数p随孔隙率n的变化曲线。