專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置，具體涉及一種將其它 測(cè)量方法中對(duì)液體上升高度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)不同時(shí)間內(nèi)重量變化的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有測(cè)量接觸角常用的方法有液滴法、氣泡法和動(dòng)態(tài)法。前兩種方法都以存 在大塊、平整的固體表面為前提，而水泥石中含有大量、細(xì)小且孔徑不一的毛細(xì) 孔，此特點(diǎn)決定了兩種測(cè)量方法不適應(yīng)于水泥基材料。Washburn動(dòng)態(tài)法是動(dòng)態(tài)法 最常用的一種測(cè)定粉體接觸角的方法，它的基本原理是假設(shè)粉末層的間隙為一束 平行毛細(xì)管，利用液體在毛細(xì)管中上升的高度與時(shí)間之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定接觸角， 但是由于液體上升非常不規(guī)則，使得其上升高度難以準(zhǔn)確測(cè)量，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果精 度較差。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置，用于準(zhǔn) 確、方便的測(cè)量水泥材料的接觸角。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型具體的內(nèi)容包括
一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，包括 一測(cè)量架和一待 測(cè)樣品盛裝容器，所述盛裝容器為筒狀，垂掛于所述測(cè)量架上。
其中所述測(cè)量架包括一頂環(huán)、至少兩個(gè)帶螺紋鋼柱和一基環(huán)；在頂環(huán)和基環(huán)上 有多個(gè)固定螺孔，帶螺紋鋼柱兩端設(shè)有對(duì)應(yīng)螺紋，且固定螺孔數(shù)量與帶螺紋鋼柱的 數(shù)量相等。
所述帶螺紋鋼柱為兩個(gè)，盛裝容器架設(shè)于頂環(huán)上并與測(cè)量架同軸。 其中盛裝容器由掛板、 一塑料筒體和一塑料底蓋組合而成，其中塑料底蓋封接
于塑料筒體的底部，掛板設(shè)于塑料筒體的上開(kāi)口側(cè)邊。
其中盛裝容器的塑料筒體的外徑比頂環(huán)的內(nèi)徑小，掛板的外緣尺寸比頂環(huán)內(nèi)徑
要大，塑料筒體長(zhǎng)度小于測(cè)量架從基環(huán)到頂環(huán)的高度，且懸掛時(shí)筒體下緣應(yīng)稍高于
基環(huán)上緣。其中盛裝容器通過(guò)掛板懸掛于頂環(huán)的邊緣而垂掛于測(cè)量架中。 本實(shí)用新型利用表面化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，將其它測(cè)量方法中對(duì)液體上升高度的 測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)不同時(shí)間內(nèi)重量變化的測(cè)量，具有較高的精度，可以測(cè)量不同齡期 試樣的接觸角；且具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可拆卸，節(jié)省空間，經(jīng)濟(jì)性好的4尤 占。


圖1:為本實(shí)用新型的支架剖面圖。
圖2:為本實(shí)用新型的帶螺紋鋼柱。
圖3:為本實(shí)用新型的頂環(huán)俯視圖。
圖4:為本實(shí)用新型的基環(huán)俯視圖。
圖5:為本實(shí)用新型的待測(cè)樣品盛裝容器剖面圖。
圖6:為本實(shí)用新型的工作示意圖。
圖7:為本實(shí)用新型3天不同減水劑摻量水泥凈漿試件(dm/dt) l/ra關(guān)系。 圖8:為本實(shí)用新型7天不同減水劑摻量水泥凈漿試件(dm/dt) l/m關(guān)系。
圖9:為本實(shí)用新型不同減水劑摻量水泥凈漿試件的收縮值。
具體實(shí)施方式
以下就本實(shí)用新型一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)組成及所能 產(chǎn)生的功效，配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下-
首請(qǐng)參閱圖6所示，本實(shí)用新型一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置包括有 一測(cè)量架1和一盛裝容器2。
如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示，其中測(cè)量架l包括一頂環(huán)ll、至少兩 個(gè)帶螺紋鋼柱1 3和一基環(huán)1 5 。在頂環(huán)11和基環(huán)1 5上有多個(gè)固定螺孔12。帶 螺紋鋼柱1 3的兩端設(shè)有與固定螺孔12相對(duì)應(yīng)的螺紋14，且固定螺孔12數(shù)量與 螺紋鋼柱13的數(shù)量相等。頂環(huán)11和基環(huán)1 5通過(guò)在其上的多個(gè)固定螺孔1 2與至 少兩個(gè)帶螺紋鋼柱13兩端的螺紋14進(jìn)行螺紋連接。測(cè)量架l通過(guò)頂環(huán)ll、基 環(huán)1 5和至少兩個(gè)帶螺紋鋼柱13同軸支撐羅列組成框架結(jié)構(gòu)。
其中待測(cè)樣品盛裝容器2由一掛板21、 一塑料筒體22和一塑料底蓋23組合 成一體，其中塑料底蓋23封住塑料筒體22的底部，掛板21設(shè)于塑料筒體22的 上開(kāi)口側(cè)邊。
其中，盛裝容器2的塑料筒體22的外徑比頂環(huán)11的內(nèi)徑略小，掛板21的外緣尺寸比頂環(huán)11內(nèi)徑要大，塑料筒體22長(zhǎng)度小于測(cè)量架1從基環(huán)15上緣到頂環(huán) ll下緣的高度。
測(cè)量時(shí)，待測(cè)樣品盛裝容器2的掛板21懸掛在測(cè)量架1的頂環(huán)11的邊緣， 使盛裝容器2自然下垂掛在測(cè)量架1上。
使用本實(shí)用新型實(shí)施測(cè)量的過(guò)程
1) 按照所需的配比和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行待測(cè)試樣的成型將拌和好的三個(gè)
不同的待測(cè)樣品(減水劑UNF摻量0.00X， 0.25%， 0.75%的水泥凈漿)，每個(gè) 樣品分三層裝入盛裝容器2，每層進(jìn)行適度的插搗，保證最大限度的排出灌注時(shí) 帶入的氣泡。
每個(gè)配比平行制作三個(gè)試樣，分別用于不同齡期的接觸角測(cè)量。
2) 待測(cè)樣品制備完畢后，連容器一起放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，到一定齡 期時(shí)，把容器下部的塑料底蓋23削掉，但保持待測(cè)試樣下緣與容器壁平整并與軸 線(xiàn)鉛直。然后進(jìn)行抽真空實(shí)驗(yàn)，將試體質(zhì)量抽至恒重(兩次稱(chēng)量數(shù)值變化小于 0.02g時(shí)認(rèn)為是恒重)。
3) 如圖6所示，將抽至恒重的樣品盛裝容器垂直懸掛于測(cè)量架1之上，慢慢 在水槽3中注入模擬的毛細(xì)孔溶液，使溶液液面剛好沒(méi)過(guò)試體的下緣，并開(kāi)始計(jì) 時(shí)。
4) 以試體抽真空的恒重質(zhì)量為計(jì)時(shí)稱(chēng)重的初始質(zhì)量m。，然后測(cè)量時(shí)間間隔為 5min， lOmin， 15min， 20min， 30min， 60min， 120min， 240min時(shí)帶容器試樣的 重量，將其在24小時(shí)的質(zhì)量作為終值nu。
每次測(cè)量之前應(yīng)用抹布將待測(cè)樣品下緣連帶水分擦去。
5)根據(jù)進(jìn)入待測(cè)樣品的液體質(zhì)量隨時(shí)間的變化，測(cè)定液體對(duì)待測(cè)樣品的
接觸角。
對(duì)3天和7天齡期的相同水灰比不同減水劑摻量的水泥凈漿試件內(nèi)部毛細(xì)孔 壁與水的接觸角進(jìn)行測(cè)量。設(shè)減水劑摻量0.00%， 0.25%, 0. 75。^的水泥凈漿試 件的接觸角分別為6" 92和93。測(cè)量t時(shí)浸濕的液體質(zhì)量m，將(dm/dt)對(duì)l/m 做曲線(xiàn)，得到線(xiàn)性關(guān)系曲線(xiàn)，如圖7和圖8所示，其斜率分別設(shè)為Id， K2和Ks:
3天齡期:Kf0.003， K2 = 0. 006， K3 = 0. 0091;
7天齡期:1^ = 0.0007， K2 = 0. 0055， K3=0. 0037。
通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得到
3天齡期時(shí)COs91: Cos62:COSe3 = 0. 51: 0.83: 1
令93為0°，則0" 62分別為59°, 35°;7天齡期時(shí)
C0S9" COS02:COS 9 3 = 0. 20: 1: 0.60 令62為0°，則6 " 93分別為:78°， 53°;
由上述計(jì)算結(jié)果可知，減水劑摻量為0.25%、 0.75%樣品在3、 7天齡期時(shí)的 接觸角分別為59。、 78°， 35°、 53 °。
根據(jù)拉普拉斯公式計(jì)算樣品的毛細(xì)孔收縮壓力AF，可知
3天齡期AP,: AP2: AP3 = 0. 51: 0.83: 1;
7天齡期AP,: AP2: AP3=0.20: 1: 0.60。
該計(jì)算結(jié)果顯示在其它相同的條件下，在水泥凈漿干燥收縮早期(3、 7天 齡期)，摻加0. 25%、 0. 75%UNF試件的毛細(xì)孔收縮壓力是不摻IMF試件的2 5倍， 與相應(yīng)樣品所測(cè)收縮值的比例(如圖9所示)相當(dāng)，驗(yàn)證了上述測(cè)得的接觸角為 正確的。
本實(shí)用新型雖由前述實(shí)施例來(lái)描述，但仍可變化其形態(tài)與細(xì)節(jié)，在不脫離本 實(shí)用新型的精神下制作。前述為本實(shí)用新型最合理的使用方法，僅為本實(shí)用新型 可以具體實(shí)施的方式之一，但并不以此為限。
權(quán)利要求1. 一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，包括一測(cè)量架和一待測(cè)樣品盛裝容器，所述盛裝容器為筒狀，垂掛于所述測(cè)量架上。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，其中 所述測(cè)量架包括一頂環(huán)、至少兩個(gè)帶螺紋鋼柱和一基環(huán)；在頂環(huán)和基環(huán)上有多個(gè)固定 螺孔，帶螺紋鋼柱兩端設(shè)有對(duì)應(yīng)螺紋，且固定螺孔數(shù)量與帶螺紋鋼柱的數(shù)量相等。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，所述 帶螺紋鋼柱為兩個(gè)，盛裝容器架設(shè)于頂環(huán)上并與測(cè)量架同軸。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于， 其中盛裝容器由掛板、 一塑料筒體和一塑料底蓋組合而成，其中塑料底蓋封接于塑料 筒體的底部，掛板設(shè)于塑料筒體的上開(kāi)口側(cè)邊。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，其中盛裝容器的塑料筒體的外徑比頂環(huán)的內(nèi)徑小，掛板的外緣尺寸比頂環(huán)內(nèi)徑要大，塑料 筒體長(zhǎng)度小于測(cè)量架從基環(huán)到頂環(huán)的高度，且懸掛時(shí)筒體下緣應(yīng)稍高于基環(huán)上緣。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種基于水泥材料的接觸角測(cè)量裝置，其特征在于，其中盛裝容器通過(guò)掛板懸掛于頂環(huán)的邊緣而垂掛于測(cè)量架中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于水泥基材料的接觸角測(cè)量裝置，本實(shí)用新型其主要是由一頂環(huán)和一基環(huán)由至少兩個(gè)帶螺紋鋼柱同軸支撐羅列組成。一頂環(huán)和一基環(huán)通過(guò)在其上的多個(gè)固定螺孔與至少兩個(gè)帶螺紋鋼柱兩端的螺紋進(jìn)行螺紋連接。待測(cè)樣品盛裝容器由一掛板、一塑料筒體和一塑料底蓋組合而成，其中在測(cè)量時(shí)待測(cè)樣品盛裝容器的一塑料筒體和一塑料底蓋通過(guò)一頂環(huán)的內(nèi)口，由一掛板懸掛在一頂環(huán)的邊緣。本實(shí)用新型利用表面化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，將其它測(cè)量方法中對(duì)液體上升高度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)不同時(shí)間內(nèi)重量變化的測(cè)量，具有較高的精度，可以測(cè)量不同齡期試樣的接觸角；且具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可拆卸，節(jié)省空間，經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N33/38GK201130135SQ20072017384
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者立 劉, 浩 吳, 燕 姚, 朱鹥佳, 玲 王, 趙順增 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院