本發(fā)明屬于土木工程材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混凝土類材料吸水系數(shù)的測(cè)試裝置及方法。

背景技術(shù)：

高性能混凝土逐漸成為備受關(guān)注的土木工程材料，耐久性是高性能混凝土最重要的特征之一。吸水系數(shù)作為表征混凝土內(nèi)部物質(zhì)傳輸性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)材料的耐久性評(píng)估和材料學(xué)研究具有科學(xué)意義和必要性。

在測(cè)試樣品較多時(shí)，利用已有的吸水系數(shù)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，很難準(zhǔn)確獲取連續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，產(chǎn)生的測(cè)量誤差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了有效解決目前測(cè)試方法中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種混凝土類材料吸水系數(shù)的測(cè)試裝置及方法，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、獲取試件所受拉力值的變化，進(jìn)而根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算獲得吸水系數(shù)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種混凝土類材料吸水系數(shù)的測(cè)試裝置，包括數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)、繩索、掛鉤、進(jìn)水管、計(jì)算機(jī)、試件、盛水器，所述繩索的上部與數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)相連，數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)與計(jì)算機(jī)相連，繩索的下部通過(guò)掛鉤與試件上部相連，用掛鉤、繩索將試件吊起時(shí)，試件下部表面與盛水器上邊緣處于同一高度或略低于盛水器上邊緣。

一種利用上述測(cè)試裝置對(duì)混凝土類材料吸水系數(shù)進(jìn)行測(cè)試的方法，包括如下步驟：

一、將試件的上表面和側(cè)面涂滿環(huán)氧樹(shù)脂；

二、用掛鉤、繩索將試件吊起，繩索上部與數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)相連，數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)與計(jì)算機(jī)相連，試件下表面與盛水器上邊緣處于同一高度或略低于盛水器上邊緣；

三、打開(kāi)數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)開(kāi)始測(cè)試；

四、向盛水器中緩緩注水；

五、按下式計(jì)算混凝土吸水高度：

式中：

t——從試件下底面開(kāi)始接觸水開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)試所用的時(shí)間；

H——試件t時(shí)間內(nèi)吸水高度；

A——試件與盛水器水面的接觸面積；

F₀——測(cè)試開(kāi)始時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；

F_t——試件下底面接觸水t時(shí)間后，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)；

ρ——水密度；

g——重力系數(shù)；

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各部分之間組裝簡(jiǎn)單易行。

2)本發(fā)明能通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)試件所受拉力值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和獲取，經(jīng)過(guò)計(jì)算能得到連續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的吸水高度，進(jìn)而得到較為精準(zhǔn)的吸水系數(shù)。

3)利用本發(fā)明的方法能夠?qū)Χ鄠€(gè)樣品同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)力值的變化，能夠省時(shí)省力獲得較為精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為混凝土類材料吸水系數(shù)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，1：數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)，2：繩索，3：掛鉤，4：環(huán)氧樹(shù)脂，5：進(jìn)水管，6：計(jì)算機(jī)，7：試件，8：盛水器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式提供了一種混凝土類材料吸水系數(shù)的測(cè)試裝置，如圖1所示，所述測(cè)試裝置由數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)1、繩索2、掛鉤3、進(jìn)水管5、計(jì)算機(jī)6、試件7、盛水器8構(gòu)成，其中：

所述試件7的上表面和側(cè)面涂滿環(huán)氧樹(shù)脂4；

所述繩索2的上部與數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)1相連，數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)1與計(jì)算機(jī)6相連，繩索2的下部通過(guò)掛鉤3與試件7上部相連，用掛鉤3、繩索2將試件7吊起時(shí)，試件7下部表面與盛水器8上邊緣處于同一高度或略低于盛水器8上邊緣；

所述盛水器8設(shè)置有進(jìn)水管5。

本實(shí)施方式中，所述試件7為混凝土類材料，包括水化硬化后的水泥凈漿試件、水泥砂漿試件或混凝土試件。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式提供了一種利用具體實(shí)施方式一所述測(cè)試裝置對(duì)混凝土類材料吸水系數(shù)進(jìn)行測(cè)試的方法，具體實(shí)施步驟如下：

一、按照ASTM C1585-13第8條所述對(duì)試件7進(jìn)行預(yù)加工處理；

二、將試件7的上表面和側(cè)面涂滿環(huán)氧樹(shù)脂4；

三、用掛鉤3、繩索2將試件7吊起，繩索2上部與數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)1相連，數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)與計(jì)算機(jī)6相連，試件7下表面與盛水器8上邊緣處于同一高度或略低于盛水器8上邊緣；

四、打開(kāi)數(shù)字顯示測(cè)力計(jì)1開(kāi)始測(cè)試；

五、打開(kāi)進(jìn)水管向盛水器8中緩緩注水；

六、混凝土吸水高度按下式(1)計(jì)算：

式中：

t——從試件下底面開(kāi)始接觸水開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)試所用的時(shí)間，s；

H——試件t(s)時(shí)間內(nèi)吸水高度，mm；

A——試件7與盛水器8水面的接觸面積，mm²；

F₀——測(cè)試開(kāi)始時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，N；

Ft——試件下底面接觸水t(s)后，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，N；

ρ——水密度，一般取1.0×10^-3g/mm³；

g——重力系數(shù)，約等于9.8×10^-3N/g。

七、根據(jù)ASTM C1585-13中10.2～10.3所述方法，將步驟六中獲得的試件在t(s)時(shí)間內(nèi)吸水高度H和時(shí)間t^0.5，做出H-t^0.5曲線圖，對(duì)0～6h時(shí)間范圍內(nèi)的曲線進(jìn)行線性擬合，得到初始吸水方程：H＝k_i·t^0.5+b，k_i即為初始吸水系數(shù)；對(duì)1～7d時(shí)間范圍內(nèi)的曲線進(jìn)行線性擬合，得到第二階段吸水方程：H＝k_s·t^0.5+b，k_s即為第二階段吸水系數(shù)。

本實(shí)施方式步驟五中，試件7下底面接觸到水面前，連續(xù)注入，注滿盛水器8后，用滴水的方式，保證下底面一直接觸水面。