新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置及測定方法
【專利摘要】一種新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，包括從下至上分別為架體、加荷裝置、豎向位移測量裝置三大部分；所述架體包括一個基座、用于安裝加荷裝置和豎向位移測量裝置的螺桿和若干個螺母，所述加荷裝置包括一個加荷桶，所述加荷桶的底面設(shè)有一個加荷板，在加荷桶的頂部設(shè)有加荷桶上蓋；所述加荷板與基座中間放置測試樣品；所述豎向位移測量裝置包括螺桿固定橫梁、百分表安裝橫梁和百分表。本發(fā)明利用液體自重加荷，可連續(xù)加荷，同時消除荷載不均。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可以方便、容易的測出新拌砂漿漿體承載力及相應(yīng)加荷方向的位移變化。
【專利說明】新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置及測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建材類性能測試裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種測定新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的裝置，同時還涉及相應(yīng)的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]新拌砂漿未固化前的漿體承載性能一般不被關(guān)注。但是隨著對于砂漿特性研究的細化，以及砂漿應(yīng)用領(lǐng)域的特殊化。例如3D打印砂漿，由于沒有模板，對砂漿工作性的要求不再限于流動性、稠度、凝結(jié)時間，新拌砂漿的承載力大小以及承載力隨水化時間的變化也是變成表征砂漿打印性能的重要特性，新拌砂漿的無側(cè)限承載力開始被加以研究。
[0003]目前仍然沒有專門針對新拌砂漿的無側(cè)限承載力的測定裝置。由于新拌砂漿無法比較好的保持形狀的穩(wěn)定。因此將用于新拌砂漿的無側(cè)限承載力測定將面臨以下幾個問題:
1、新拌砂漿形狀不穩(wěn)定，輕微的擾動也會引起形狀的改變，因此不宜采用提升樣品平臺的方式，而采用加荷裝置下降的方式可減少擾動；
2、新拌砂漿樣品表面不夠平整，加載板與樣品接觸的面積不是固定的，樣品就位后，力口載裝置位置調(diào)整和實驗過程需要隨時觀測加載板和樣品的接觸情況；
3、新拌砂漿的承載力較小,但是變形很大。
[0004]類似的無側(cè)限承載力測定裝置主要用于測定土的無側(cè)限抗壓強度。但是土和新拌砂漿有兩個非常顯著的差異。一是土可以制成一個固定形狀進行測定，而新拌砂漿無法像土一樣成型，并保持形狀的穩(wěn)定。二是兩者無側(cè)限承載能力的數(shù)量級相差較大。因此將用于土力學測試的無側(cè)限承載力測定裝置用于新拌砂漿的測試是無法滿足要求的。
[0005]為了克服上述測量的弊端，目前也有采用簡易的方法測試新拌砂漿。即在樣品表面放置玻璃板或透明塑料板作為加載板，然后在加載板上放置砝碼，雖然該方法可以比較粗略的評價其承載力，并且清楚的觀察砂漿與加載板的接觸。但是這種測定方式有以下幾點不足:
1、無法測定砂漿受壓后的豎向變形；
2、放置砝碼時可能會偏心，使砂衆(zhòng)樣品受力不均；
3、放置砝碼時必須輕拿輕放，否則可能導(dǎo)致新拌砂漿受沖擊變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置及測定方法，要解決未硬化的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力測定的技術(shù)問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，包括從下至上分別為架體、加荷裝置、豎向位移測量裝置三大部分；所述架體包括一個基座、用于安裝加荷裝置和豎向位移測量裝置的螺桿和若干個螺母，所述加荷裝置包括一個加荷桶，加荷桶的底部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶底部側(cè)翼焊接固定，加荷桶的頂部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶頂部側(cè)翼焊接固定，所述加荷桶底部側(cè)翼和加荷桶的頂部的螺桿孔處于同一平面內(nèi)；
所述加荷桶的底面設(shè)有一個加荷板，在加荷桶的頂部設(shè)有加荷桶上蓋；所述加荷板與基座中間放置測試樣品；
所述豎向位移測量裝置包括螺桿固定橫梁、百分表安裝橫梁和百分表，所述百分表通過水平螺栓垂直固定在百分表安裝橫梁上的孔洞，所述百分表安裝橫梁正中開有用于穿裝百分表的套筒及測量桿的孔洞，并通過螺栓固定。
[0008]所述加荷桶為透明材料或半透明材料制成。
[0009]所述加荷桶的形狀為圓柱體、立方體或倒梯臺型。
[0010]所述加荷桶上蓋為十字型或X型，并設(shè)置有加強肋。
[0011]所述加荷桶下的螺桿上設(shè)有加荷桶自重補償彈簧。
[0012]所述加荷板的橫截面小于加荷桶的底面積。
[0013]所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置的測試方法，無側(cè)限承載能力從零荷載開始測定的步驟如下:
步驟1:將加荷裝置通過若干螺母固定安裝在架體的螺桿上，放在電子天平上，調(diào)解架體兩側(cè)螺桿上的自重補償彈簧的位置加荷桶呈水平狀態(tài)；
步驟2:在架體上安裝豎向位移測量裝置，將百分表的測量頭頂在加荷桶上蓋上，將百分表的刻度歸零；
步驟3:往加荷桶中加入水，同時記錄百分表上的產(chǎn)生的讀數(shù)；
步驟4:得出的荷載和位移的關(guān)系，根據(jù)胡克定律F=kx計算彈簧的k值；
步驟5:將樣品在基座中間澆筑所測試樣品，脫模。調(diào)節(jié)螺桿上的自重補償彈簧的高度，使加載板與測試樣品的表面接觸，并且水平，并將百分表的刻度歸零；
步驟6:連續(xù)向加荷桶注入水或鹽溶液，并記錄相應(yīng)的百分表讀數(shù)變化量h ;
步驟7:根據(jù)公式計算實際承載的力F，F(xiàn) = Mg-k I h I ;并根據(jù)步驟6得到的對應(yīng)的h值，繪制F-h曲線。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果:
本發(fā)明分為基座、加荷裝置、豎向位移測量裝置三大部分，其中加荷裝置的加荷桶采用透明材料，可觀測樣品與加荷板接觸情況。加荷桶上蓋的采用十字型加肋或X型加肋的桶蓋，桶頂不完全封閉，方便向加荷桶里注入液體，并減少加荷桶上蓋變形。加荷桶的底部設(shè)有加荷板，已提供較為穩(wěn)定的接觸面。
[0015]本發(fā)明通過在加荷桶中注入的液體重量進行加荷，通過百分表記錄在該荷載下漿體的豎向變形。同時因為使用液體自重加荷，相比于一般的砝碼加荷，其可以連續(xù)加荷，測定不同荷載下的變形同時消除荷載不均的問題。同時本發(fā)明采用彈簧對加荷桶自重進行補償，荷載可從零測起。另外，加荷裝置和豎向位移測量裝置安裝于螺桿上，可以自由調(diào)節(jié)高度，上下靈活移動，以適應(yīng)不同高度樣品的無側(cè)限承載力測定。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可以方便、容易的測出新拌砂漿漿體承載力及相應(yīng)加荷方向的位移變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。[0017]圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的加荷裝置示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的加荷桶上蓋示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的F-h曲線圖。
[0021]附圖標記：1_基座,2-螺桿，3-加荷桶，3. I-加荷桶底部側(cè)翼，3. 2_加荷桶頂部側(cè)翼，3. 3-加荷板，3. 4-加荷桶上蓋，4-自重補償彈簧，5-螺桿固定橫梁，6-百分表安裝橫梁，7-百分表，8-固定螺栓，9-測試樣品。
【具體實施方式】
[0022]實施例參見圖I-圖3所示，一種新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，包括從下至上分別為架體、加荷裝置、豎向位移測量裝置三大部分；所述架體包括一個基座I、用于安裝加荷裝置和豎向位移測量裝置的螺桿2和若干個螺母。
[0023]所述加荷裝置包括一個加荷桶3，加荷桶3的底部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶底部側(cè)翼3. I焊接固定，加荷桶的頂部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶頂部側(cè)翼3. 2焊接固定，所述加荷桶底部側(cè)翼3. I和加荷桶的頂部3. 2的螺桿孔處于同一平面內(nèi)；
所述加荷桶3的底面設(shè)有一個加荷板3. 3，在加荷桶的頂部設(shè)有加荷桶上蓋3. 4 ;所述加荷板3. 3與基座I中間放置測試樣品9 ；
所述豎向位移測量裝置 包括螺桿固定橫梁5、百分表安裝橫梁6和百分表7，所述百分表7通過水平螺栓8垂直固定在百分表安裝橫梁6上的孔洞，所述百分表安裝橫梁6正中開有用于穿裝百分表7的套筒及測量桿的孔洞，并通過螺栓8固定。
[0024]所述加荷桶可以為透明材料或半透明材料制成，可觀測樣品與加荷板接觸情況， 所述加荷桶的形狀可以為圓柱體、立方體或倒梯臺型。
[0025]所述加荷桶上蓋為十字型或X型，并設(shè)置有加強肋。
[0026]所述加荷桶下的螺桿2上設(shè)有加荷桶自重補償彈簧4。
[0027]所述加荷板的橫截面小于加荷桶的底面積。
[0028]所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置的測試方法，無側(cè)限承載能力從零荷載開始測定的步驟如下：
步驟I :將加荷裝置通過若干螺母固定安裝在架體的螺桿2上，放在電子天平上，調(diào)解架體兩側(cè)螺桿2上的自重補償彈簧4的位置加荷桶3呈水平狀態(tài)；
步驟2 :在架體上安裝豎向位移測量裝置，將百分表7的測量頭頂在加荷桶上蓋3. 4上，將百分表的刻度歸零；
步驟3 :往加荷桶3中加入水，水的質(zhì)量為500g，1000g和2000g，同時記錄百分表7上的產(chǎn)生的讀數(shù)，也就是產(chǎn)生的相應(yīng)的豎向位移，結(jié)果見表1 ;
表1
【權(quán)利要求】
1.一種新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，包括從下至上分別為架體、加荷裝置、豎向位移測量裝置三大部分；所述架體包括一個基座(I)、用于安裝加荷裝置和豎向位移測量裝置的螺桿(2)和若干個螺母，其特征在于: 所述加荷裝置包括一個加荷桶(3)，加荷桶(3)的底部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶底部側(cè)翼(3.1)焊接固定，加荷桶的頂部兩側(cè)與開有螺桿孔的加荷桶頂部側(cè)翼(3.2)焊接固定，所述加荷桶底部側(cè)翼(3.1)和加荷桶的頂部(3.2)的螺桿孔處于同一平面內(nèi)； 所述加荷桶(3)的底面設(shè)有一個加荷板(3.3)，在加荷桶的頂部設(shè)有加荷桶上蓋(3.4)；所述加荷板(3.3)與基座(I)中間放置測試樣品(9)； 所述豎向位移測量裝置包括螺桿固定橫梁(5)、百分表安裝橫梁(6)和百分表(7)，所述百分表(7)通過水平螺栓(8)垂直固定在百分表安裝橫梁(6)上的孔洞，所述百分表安裝橫梁(6)正中開有用于穿裝百分表(7)的套筒及測量桿的孔洞，并通過螺栓(8)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，其特征在于:所述加荷桶為透明材料或半透明材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，其特征在于:所述加荷桶的形狀為圓柱體、立方體或倒梯臺型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，其特征在于:所述加荷桶上蓋為十字型或X型，并設(shè)置有加強肋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，其特征在于:所述加荷桶下的螺桿(2)上設(shè)有加荷桶自重補償彈簧(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置，其特征在于:所述加荷板的橫截面小于加荷桶的底面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置的測試方法，其特征在于無側(cè)限承載能力從零荷載開始測定的步驟如下: 步驟1:將加荷裝置通過若干螺母固定安裝在架體的螺桿(2)上，放在電子天平上，調(diào)解架體兩側(cè)螺桿(2)上的自重補償彈簧(4)的位置加荷桶(3)呈水平狀態(tài)； 步驟2:在架體上安裝豎向位移測量裝置，將百分表(7)的測量頭頂在加荷桶上蓋(3.4)上，將百分表的刻度歸零； 步驟3:往加荷桶(3)中加入水，同時記錄百分表(7)上的產(chǎn)生的讀數(shù)； 步驟4:得出的荷載和位移的關(guān)系，根據(jù)胡克定律F=kx計算彈簧的k值； 步驟5:將樣品在基座中間澆筑所測試樣品，脫模； 調(diào)節(jié)螺桿上的自重補償彈簧(4)的高度，使加載板(3.3)與測試樣品(9)的表面接觸，并且水平，并將百分表(7)的刻度歸零； 步驟6:繼續(xù)向加荷桶(3)注入水或鹽溶液，并記錄相應(yīng)的百分表(7)讀數(shù)變化量h ;步驟7:根據(jù)公式計算實際承載的力F，F(xiàn) = Mg-k I h I ;并根據(jù)步驟6得到的對應(yīng)的h值，繪制F-h曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新拌砂漿漿體無側(cè)限承載力的測定裝置的測試方法，其特征在于:所述步驟6中注入的水，用鹽溶液。
【文檔編號】G01N3/14GK104034595SQ201410229598
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】倪坤, 石云興, 張燕剛, 劉偉, 張濤 申請人:中國建筑股份有限公司, 北京中建柏利工程技術(shù)發(fā)展有限公司