內(nèi)嵌式水泥基材料復(fù)合收縮測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水泥基材料復(fù)合收縮測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥基材料在實際應(yīng)用過程中常會由于自身水化和水分的蒸發(fā)使得在完全硬化 前發(fā)生化學(xué)收縮和塑性收縮等體積變化，其產(chǎn)物的宏觀絕對體積小于反應(yīng)物，而水化系統(tǒng) 中固相物質(zhì)的體積是在增加的，整個體系的密實度增加，材料逐步硬化。當水泥基材料初凝 硬化并具有一定的結(jié)構(gòu)強度后，水化過程依然在持續(xù)，此時較為密實的固相物質(zhì)將阻撓系 統(tǒng)宏觀體積的縮小，材料水化所產(chǎn)生的體積縮小量便會在體系內(nèi)部保留并形成孔隙。此后 水化依然繼續(xù)進行，當剩余水泥基材料繼續(xù)水化消耗內(nèi)部水分時，材料內(nèi)部的相對濕度降 低，毛細孔隙和凝膠孔隙內(nèi)的液面彎曲形成凹液面，該凹液面的負壓作用引發(fā)體積收縮，該 種收縮稱之為自收縮，一旦材料收縮應(yīng)力超過體系的抗拉強度，便會發(fā)生開裂，對材料后續(xù) 的耐久性產(chǎn)生不利影響。另外，水泥基材料硬化后，當外部環(huán)境較為干燥時，材料體系內(nèi)的 毛細孔水和吸附水便會蒸發(fā)，導(dǎo)致毛細孔內(nèi)部的彎液面形成負壓，水化產(chǎn)生的凝膠體緊縮， 復(fù)合作用下水泥基材料體系發(fā)生收縮，盡管這種干縮變形在材料再次遇水時能夠恢復(fù)一部 分，但是在其收縮過程中材料內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過抗拉強度時，依然會造成開裂。
[0003] 在實驗室和工程規(guī)范中用接觸法的方式測量此類材料的體積收縮時，一種方法是 臥式放置方式，盡管該方式也近乎水平或者就是水平放置，但是它需要在試件達到一定強 度后拆模才能對試塊進行測試，目前試驗的多數(shù)反饋結(jié)果顯示其易受環(huán)境波動和人為因素 的影響，而且拆模的時間節(jié)點主要為經(jīng)驗值數(shù)據(jù)，準確性受限；另一種是采用立式放置方 式，測量硬化拆模后的試塊，該種測量方式一方面要保證試塊拆模后形狀完整且性狀穩(wěn)定， 另一方面常常以試塊的下底面作為測量基準面，因下底面通常受立式模具的約束和限制， 所以測量結(jié)果存在一定影響。兩都者無法明確何時試塊具有可以進行測試的結(jié)構(gòu)強度，且 后者在立式放置時以受約束底端作為測量基準存在沉降和重力的共同影響，并且用自由端 和受約束端的相對距離變化來反映材料整體體積變化，測量數(shù)據(jù)極易產(chǎn)生偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水泥基材料在實驗室內(nèi)進行復(fù)合收縮測量過程中 采用試件水平放置時需要拆模引發(fā)誤差和立式放置測量時也需拆模且普遍以試模底端作 為測量基準點所引入的測量數(shù)據(jù)偏差大的問題，提供一種內(nèi)嵌式水泥基材料復(fù)合收縮測量 儀。
[0005] 內(nèi)嵌式水泥基材料復(fù)合收縮測量儀，它包括金屬模具、定位板、放置板、測量儀表、 儀表立柱、儀表頂柱、內(nèi)壁隔離層和兩個配套測片，金屬模具由前側(cè)立板、后側(cè)立板、左右兩 側(cè)立板和底板組成的上部開口的箱體，內(nèi)壁隔離層置于金屬模具內(nèi)腔體的表面上，前側(cè)立 板與后側(cè)立板上分別對應(yīng)開有兩個通透的L型的嵌槽，所述兩個L型的嵌槽以前側(cè)立板和 后側(cè)立板豎直方向的中心線為軸，鏡像設(shè)置，定位板與放置板為外徑尺寸相同的H型板，所 述H型板的橫梁置于金屬模具的內(nèi)腔體中、H型板的兩翼置于金屬模具的外部，定位板與放 置板的板面相對設(shè)置，定位板與放置板分別置于兩個L型嵌槽的底部，儀表立柱的一端穿 過放置板上的放置板孔與放置板固定連接、儀表立柱的另一端穿過定位板上的一號定位板 孔與定位板接觸連接，儀表頂柱的一端穿過定位板上的二號定位板孔與定位板固定連接、 儀表頂柱的另一端與儀表下端凸起接觸連接，測量儀表固定連接在儀表立柱上，兩個配套 測片分別置于待測件的上表面上。
[0006] 本發(fā)明首先在金屬模具的底面、內(nèi)壁鋪設(shè)內(nèi)壁隔離層，便于待測件的材料自由沉 降，金屬模具兩側(cè)相對應(yīng)的兩對L型嵌槽用于放置測量定位板和放置板，定位板和放置板 的加寬端附加有圓形螺紋孔用于放置和固定測量儀表的儀表立柱和儀表頂柱，測量儀表與 儀表頂柱緊密接觸作為測試端，當水泥基材料的待測件置于金屬模具的內(nèi)腔體中以后，定 位板和放置板的橫梁均嵌入待測件中，在配套測片測量沉降與收縮平衡時間點的同時，定 位板和放置板之間的測量儀表開始進行對該材料復(fù)合收縮的測量。
[0007] 本發(fā)明側(cè)重于通過測量實際使用過程中的體積收縮來評價可能造成的開裂破壞， 而不是常規(guī)定義下的某種單一材料變形所引起的破壞。
[0008] 本發(fā)明無需拆模即可完成測量，極大的克服現(xiàn)有臥式方式所存在的缺陷；本發(fā)明 采用兩側(cè)同時測量更進一步提高了測試的精度。
[0009] 本發(fā)明通過水平測量大幅度減小了實驗室常用立式測量方式帶來的部分沉降和 重力作用對形變測量結(jié)果的影響，此外，不同于臥式測量法，本發(fā)明實現(xiàn)了帶模測量的方 式，消除了臥式測量法拆模步驟對收縮測量的影響，雙側(cè)讀數(shù)更進一步提高了測量精度，裝 置中定位板和放置板的相對位置實時變化排除了以約束端作為測量基準點對形變測量產(chǎn) 生的影響，以此完成復(fù)合收縮值的測定，此外，在測量過程中長方體試件其長度可以比常規(guī) 試件更長以此減少縱向變化對橫向測量的影響。
[0010] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，且成本低廉。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明內(nèi)嵌式水泥基材料復(fù)合收縮測量儀工作狀態(tài)的軸側(cè)視圖，圖2為具 體實施方式一的定位板、放置板、測量儀表、儀表立柱、儀表頂柱連接關(guān)系的俯視示意圖，圖 3為【具體實施方式】一的定位板的主視圖，圖4為【具體實施方式】一的放置板的主視圖。
【具體實施方式】
[0012]
【具體實施方式】一：結(jié)合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式所述內(nèi)嵌式水泥基 材料復(fù)合收縮測量儀，它包括金屬模具1、定位板2、放置板3、測量儀表4、儀表立柱5、儀表 頂柱6、內(nèi)壁隔離層8和兩個配套測片7,金屬模具1由前側(cè)立板、后側(cè)立板、左右兩側(cè)立板 和底板組成的上部開口的箱體，內(nèi)壁隔離層8置于金屬模具1內(nèi)腔體的表面上，前側(cè)立板與 后側(cè)立板上分別對應(yīng)開有兩個通透的L型的嵌槽1-1，所述兩個L型的嵌槽1-1以前側(cè)立板 和后側(cè)立板豎直方向的中心線為軸，鏡像設(shè)置，定位板2與放置板3為外徑尺寸相同的H型 板，所述H型板的橫梁置于金屬模具1的內(nèi)腔體中、H型板的兩翼置于金屬模具1的外部， 定位板2與放置板3的板面相對設(shè)置，定位板2與放置板3分別置于兩個L型嵌槽1-1的 底部，儀表立柱5的一端穿過放置板3上的放置板孔3-1與放置板3固定連接、儀表立柱5 的另一端穿過定位板2上的一號定位板孔2-1與定位板2接觸連接，儀表頂柱6的一端穿 過定位板2上的二號定位板孔2-2與定位板2固定連接、儀表頂柱6的另一端與儀表4下 端凸起接觸連接，測量儀表4固定連接在儀表立柱5上，兩個配套測片7分別置于待測件9 的上表面上。
[0013] 本實施方式首先在金屬模具1的底面提前鋪設(shè)內(nèi)壁隔離層8或隔離材料，內(nèi)壁附 有松軟泡沫或充氣材料的內(nèi)壁隔離層8便于待測件9的材料自由沉降，金屬模具1兩側(cè)相 對應(yīng)的兩對L型嵌槽1-1用于放置測量定位板2和放置板3,定位板2和放置板3為平板狀 成H型且兩端加寬呈鏟狀，兩種板的加寬端附加設(shè)計有圓形螺紋孔用于放置和固定測量儀 表的儀表立柱5和儀表頂柱6,定位板2和放置板3兩者保持平行且兩者中心線保持在同一 水平高度，測量儀表4與儀表頂柱6緊密接觸作為測試端，當水泥基材料的待測件9置于金 屬模具1的內(nèi)腔體中以后，定位板2和放置板3的橫梁均嵌入待測件9中，在配套測片7測 量沉降與收縮平衡時間點的同時，定位板2和放置板3之間的測量儀表4開始進行對該材 料復(fù)合收縮的測量。
[0014] 本實施方式能夠?qū)λ椒胖玫拇郎y件9進行水泥基材料體積形變量的測試，而且 是針對開始具有一定結(jié)構(gòu)強度的材料由于水分蒸發(fā)或者內(nèi)外濕度不均造成收縮而進一步 引起開裂的階段，所以本實施方式側(cè)重于通過測量實際使用過程中的體積收縮來評價可能 造成的開裂破壞，而不是常規(guī)定義下的某種單一材料變形所引起的破壞。
[0015] 本實施方式無需拆模即可完成測量