本發(fā)明涉及一種檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置和方法,主要用于檢測良好流動性混凝土的站立性能。
背景技術(shù):
隨著3d打印技術(shù)的快速發(fā)展和應用范圍的不斷拓展,在建筑領(lǐng)域顯示出廣闊的應用前景。在美國,2012年南加州大學教授比洛克·霍什內(nèi)維斯率先研究利用混凝土為原料“打印”建筑,通過逐層累積建造出內(nèi)墻和外墻、門窗的空間、各種水電空調(diào)管網(wǎng),從而制造出建筑物。近期我國建筑行業(yè)也意識到3d打印的重要性及其潛在的廣闊應用前景,也開始試驗并打印出幾棟小型簡單建筑。然而,對于3d打印混凝土其不僅要求打印前具有好的流動性能,最主要的是打印完成后具有“站立”性能,即觸變性,其站立性能的微觀特征為膠凝材料隨著水化進程的進行而形成的絮凝結(jié)構(gòu),由絮凝結(jié)構(gòu)相互搭接形成最終的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而支撐起粗集料,使混凝土站立起來而不塌落。針對3d打印要求混凝土材料具有迅速的成型性能,混凝土材料從打印流出后,馬上要能“站立”,不能再繼續(xù)流動,即具有優(yōu)良的觸變性能(較高的塑性粘度、較低的極限剪切應力,一經(jīng)攪動混凝土迅速流變,一旦流出后混凝土快速站立),調(diào)配適于3d打印混凝土打印前良好流動性和打印后可迅速“站立”,且層間粘結(jié)良好和早強功能的混凝土“油墨”材料對于3d打印建筑至關(guān)重要。若是直接通過3d打印機器調(diào)配將耗費大量的人力和物力,且操作不易進行。在實驗室中,混凝土的流動性檢測可通過混凝土的坍落度筒測試,通過測試混凝土坍落高度及其擴展度即可知混凝土流動性的優(yōu)良,進而確定具有良好流動性混凝土的配方并將其應用于實際工程中。因此,迫切需要簡單可行且直觀的實驗裝置及實驗方法去檢測兼具良好流動性和站立性的混凝土。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決實驗室中如何同時檢測混凝土兼具良好的流動性和站立性,為實驗室研究3d打印混凝土同時具備良好的流動性和站立性提供了解決方法。
為達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方法:
一種檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置,包括2塊入料口夾板、抹平板、2塊側(cè)夾板、截流板和可移動擋板,2塊側(cè)夾板相互平行側(cè)立設(shè)置,入料口夾板與側(cè)夾板垂直,斜向固定于2塊側(cè)夾板之間,2塊入料口夾板構(gòu)成大開口朝上的v字型入料口,且偏向側(cè)夾板的一端,該端設(shè)為入料端,與入料端相對的另一端為出料端,靠近入料端的入料口夾板的下沿連接截流板,抹平板呈水平方向固定于2塊側(cè)夾板之間,抹平板朝向入料端的端部與靠近出料端的入料口夾板的下沿連接,出料端處可活動連接可移動擋板,2塊側(cè)夾板、抹平板、截流板和可移動擋板圍成的一個立方體的站立空間。
截流板的下沿與側(cè)夾板的下沿齊平。
入料口夾板的寬度、抹平板的寬度及截流板的寬度與2塊側(cè)夾板之間的間距相適配。
可移動擋板朝外一側(cè)設(shè)有拉手。
可移動擋板的尺寸與站立空間的截面尺寸相適配。
入料口夾板、抹平板、2塊側(cè)夾板、截流板和可移動擋板均為透明材質(zhì)的。檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置的檢測方法,首先將良好流動性混凝土攪拌完成,且將檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置置于水平地面或水平桌面上,將攪拌完成的混凝土傾倒于v字型入料口,同時沿水平方向朝混凝土流向相反的方向緩慢拖動該實驗裝置,待混凝土完全脫離站立空間出料口后,觀察混凝土的站立性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
(1)可以很方便的檢測混凝土是否具備良好的流動性,只有具有良好流動性的混凝土才能依靠自重通過v字型入料口自由流入站立空間,流動性差的混凝土則無法通過v字型入料口。
(2)還可以很直觀的檢測混凝土的站立性,所檢測混凝土可通過站立空間固型,當水平方向勻速移動該裝置時,已固型混凝土經(jīng)站立空間出口緩緩脫離該裝置,此時觀察已固型混凝土的變形,若存在變形,或者鋪開,則表明混凝土的站立性差,若不變形或變形小,則表明混凝土站立性優(yōu)良。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-入料口夾板;2-側(cè)夾板;3-抹平板;4-截流板;5-可移動擋板。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
如圖1所示,一種檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置,包括2塊入料口夾板1、抹平板3、2塊側(cè)夾板2、截流板4和可移動擋板5,2塊側(cè)夾板2相互平行側(cè)立設(shè)置,入料口夾板1與側(cè)夾板2垂直,斜向固定于2塊側(cè)夾板2之間,2塊入料口夾板1構(gòu)成大開口朝上的v字型入料口,且偏向側(cè)夾板2的一端,該端設(shè)為入料端,與入料端相對的另一端為出料端,靠近入料端的入料口夾板1的下沿連接截流板4,抹平板3呈水平方向固定于2塊側(cè)夾板2之間,抹平板3朝向入料端的端部與靠近出料端的入料口夾板1的下沿連接,出料端處可活動連接可移動擋板5,2塊側(cè)夾板2、抹平板3、截流板4和可移動擋板5圍成的一個立方體的站立空間。
截流板4的下沿與側(cè)夾板2的下沿齊平。
入料口夾板1的寬度、抹平板3的寬度及截流板4的寬度與2塊側(cè)夾板2之間的間距相適配。
可移動擋板5朝外一側(cè)設(shè)有拉手。
可移動擋板5的尺寸與站立空間的截面尺寸相適配。
入料口夾板1、抹平板3、2塊側(cè)夾板2、截流板4和可移動擋板5均為透明材質(zhì)的。
檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置的檢測方法,首先將良好流動性混凝土攪拌完成,且將檢測混凝土兼具良好流動性和站立性的裝置置于水平地面或水平桌面上,將攪拌完成的混凝土傾倒于v字型入料口,同時沿水平方向朝混凝土流向相反的方向緩慢拖動該實驗裝置,待混凝土完全脫離站立空間出料口后,觀察混凝土的站立性能。
混凝土必須具有良好的流動性,依靠自身的重力經(jīng)入料口夾板1流入站立空間;站立空間是由抹平板3、側(cè)夾板2、截流板4和可移動擋板5圍成的空間;側(cè)夾板2保證了混凝土具有一定的塑形形狀;抹平板3保證流入站立空間的混凝土不至向上凸起變形,使得其上表面保持平整;截流板4保證混凝土的流動方向是沿著裝置拖動方向的相反方向流動;可移動擋板5可完美密封混凝土站立空間的出口,又能與抹平板3和側(cè)夾板2保持良好的潤滑性,且用于阻擋混凝土的無限制性單向流動。當緩緩拖動裝置時,可檢測到脫離裝置的混凝土是否具有站立性。
塑形混凝土經(jīng)站立空間出料口完全脫離檢測裝置后,若混凝土發(fā)生較大變形,甚至鋪開,則說明混凝土具有好的流動性而其站立性能差,若變形小或不發(fā)生變形,則說明混凝土同時具備好的流動性能和站立性能。
實施例1:
采用pii52.5硅酸鹽水泥,河砂,自來水,高效聚羧酸減水劑,增稠流變劑。配合比:水泥900g、砂900g、水315g、高效聚羧酸減水劑1.98g和增稠流變劑5.4g。
首先將該實驗裝置置于水平地面或桌面上,按照上述配合比將混凝土攪拌完成,待具備良好流動性混凝土攪拌完成后,經(jīng)入料口夾板傾倒良好流動性混凝土,同時水平方向勻速拖動該裝置,待已固型混凝土脫離該裝置后,觀察具備良好流動性混凝土的站立性能,觀察結(jié)果:脫離該裝置的混凝土瞬間站立成站立空間的形狀,應用此裝置可檢測出該配合比為良好流動性混凝土且站立性優(yōu)良。
實施例2
采用pii52.5硅酸鹽水泥,河砂,自來水,高效聚羧酸減水劑,增稠流變劑。配合比:水泥900g、砂900g、水315g、高效聚羧酸減水劑2.34g和增稠流變劑5.4g。
首先將該實驗裝置置于水平地面或桌面上,按照上述配合比將混凝土攪拌完成,待具備良好流動性混凝土攪拌完成后,經(jīng)入料口夾板傾倒良好流動性混凝土,同時水平方向勻速拖動該裝置,待已固型混凝土脫離該裝置后,觀察具備良好流動性混凝土的站立性能,觀察結(jié)果:脫離該裝置的混凝土癱軟不成形,應用此裝置可檢測出該配合比為具備良好流動性混凝土,但站立性差。