專(zhuān)利名稱(chēng)：新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量混凝土塑性粘度的儀器。
背景技術(shù)：
新拌混凝土屬于賓漢姆體，符合流變方程T = x0+n(dy /dt)，式中T為剪切應(yīng)力，T ^為屈服應(yīng)力，n為塑性粘度，(cU/dt)為剪切速率，新拌混凝土的流變性能至少要用屈服應(yīng)力T ^和塑性粘度n這兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。屈服應(yīng)力是使材料發(fā)生變形所需的最小應(yīng)力；塑性粘度是反映作用力與流動(dòng)速度之間關(guān)系的參數(shù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者嘗試許多試驗(yàn)方法，有的方法是單點(diǎn)的即僅測(cè)試一個(gè)參數(shù)，有的可以獲得屈服應(yīng)力和塑性粘度兩個(gè)參數(shù)，有的方法僅限于實(shí)驗(yàn)室的使用，而有的則造價(jià)低、操作簡(jiǎn)單適合在施工現(xiàn)場(chǎng)使用。常見(jiàn)的如Kelly Ball試驗(yàn)、圓環(huán)沉入試驗(yàn)(Ring Penetration Test)、維體沉入試驗(yàn)(Cone Penetration Test)以及動(dòng)球粘度計(jì)(Moving Sphere Viscometer)等,前三種方法都是以一定重量的球、圓環(huán)、圓錐體沉入到新拌混凝土的深度來(lái)表征混凝土的工作性，而動(dòng)球粘度計(jì)通過(guò)測(cè)定把鋼球壓入混凝土內(nèi)或?qū)撉驈幕炷羶?nèi)部拉出的力與混凝土粘度相關(guān)性來(lái)測(cè)定新拌混凝土的粘度。但是以上方法存在的缺點(diǎn)(I) 由于球、圓環(huán)、圓錐體的重量固定，對(duì)于大流動(dòng)性的混凝土、砂漿、水泥漿沉入深度大，易沉入到容器底部；而對(duì)于低塑性的混凝土、砂漿、水泥漿易停滯在試樣的表面，導(dǎo)致不能精確測(cè)量，即上述方法僅適用一定流動(dòng)性范圍內(nèi)的混凝土，使該方法的使用范圍受到限制。(2) 是一個(gè)靜態(tài)試驗(yàn)，未考慮實(shí)際工程中的新拌混凝土的振搗工藝過(guò)程。還有學(xué)者為了測(cè)量混凝土流變參數(shù)，對(duì)已有的傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)粘度計(jì)做了大量的改進(jìn)工作，如G. H. Tattersall和他的學(xué)生們?cè)缭?0世紀(jì)70年代改進(jìn)了流變儀的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了不同型式的攪拌槳。但是，至今各國(guó)學(xué)者有關(guān)混凝土流變參數(shù)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和相關(guān)曲線(xiàn)相差甚遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)論很不一致，造成這一現(xiàn)象的主要原因是現(xiàn)有的流變儀的攪拌槳不能使混凝土形成穩(wěn)定的均質(zhì)的層流狀態(tài)，剪切力矩的測(cè)量不很準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決采用現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量新拌混凝土塑性粘度存在測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確和現(xiàn)有技術(shù)適應(yīng)性受限制的問(wèn)題，而提供一種新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置包括圓筒形容器、容器蓋、圓盤(pán)、細(xì)鋼柱、砝碼、支撐板、兩個(gè)短管和兩個(gè)圓柱體，圓筒形容器的外側(cè)壁上端設(shè)有外螺紋，圓筒形容器通過(guò)外側(cè)壁上端的外螺紋與容器蓋螺紋連接，容器蓋上以圓筒形容器的軸線(xiàn)為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，每個(gè)螺紋孔內(nèi)設(shè)置一個(gè)短管，且短管與螺紋孔螺紋連接，每個(gè)短管的內(nèi)孔中裝有一個(gè)圓柱體，且每個(gè)圓柱體與短管滑動(dòng)配合，每個(gè)圓柱體的上端通過(guò)螺釘與圓盤(pán)連接，細(xì)鋼柱垂直設(shè)置在圓盤(pán)上端的中心處，且細(xì)鋼柱與圓盤(pán)制成一體，砝碼套裝在細(xì)鋼柱上，支撐板設(shè)置在容器蓋與圓盤(pán)之間，且支撐板的上端與圓盤(pán)接觸，支撐板的下端與容器蓋接觸。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)調(diào)整砝碼的重量，獲得圓柱體不同的下降速率， 通過(guò)建立砝碼重量和圓柱體下降速率的關(guān)系曲線(xiàn)，即可獲得新拌混凝土的屈服應(yīng)力和塑性粘度；只需調(diào)整砝碼重量和記錄下降時(shí)間，同目前市場(chǎng)上昂貴的混凝土流變儀比較起來(lái)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，設(shè)計(jì)合理，測(cè)量精確、測(cè)量范圍寬，應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)性好，既適合實(shí)驗(yàn)室又適合施工現(xiàn)場(chǎng)的新拌混凝土流變參數(shù)的測(cè)量。同時(shí)，將本發(fā)明裝置固定在混凝土振動(dòng)臺(tái)上，還可以獲得振動(dòng)狀態(tài)下新拌混凝土的流變參數(shù)，模擬了實(shí)際工程狀況。


圖I是本發(fā)明的主視圖，圖2是圖I的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式的新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置包括圓筒形容器I、容器蓋2、圓盤(pán)5、細(xì)鋼柱6、砝碼 7、支撐板8、兩個(gè)短管3和兩個(gè)圓柱體4，圓筒形容器I的外側(cè)壁上端設(shè)有外螺紋1-1，圓筒形容器I通過(guò)外側(cè)壁上端的外螺紋1-1與容器蓋2螺紋連接，容器蓋2上以圓筒形容器I 的軸線(xiàn)為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔2-1，每個(gè)螺紋孔2-1內(nèi)設(shè)置一個(gè)短管3，且短管3與螺紋孔2-1螺紋連接，每個(gè)短管3的內(nèi)孔中裝有一個(gè)圓柱體4，且每個(gè)圓柱體4與短管3滑動(dòng)配合，每個(gè)圓柱體4的上端通過(guò)螺釘與圓盤(pán)5連接，細(xì)鋼柱6垂直設(shè)置在圓盤(pán)5上端的中心處，且細(xì)鋼柱6與圓盤(pán)5制成一體，砝碼7套裝在細(xì)鋼柱6上，支撐板8設(shè)置在容器蓋2與圓盤(pán)5之間，且支撐板8的上端與圓盤(pán)5接觸，支撐板8的下端與容器蓋2接觸。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖I說(shuō)明，本實(shí)施方式的圓筒形容器I采用鋼質(zhì)材料制成， 圓筒形容器I的外徑為IOOmm 200mm、圓筒形容器I的側(cè)壁厚度為15mm、高為90mm 110mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖I和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式的兩個(gè)螺紋孔2-1之間的中心距為50mm 100mm，每個(gè)螺紋孔2-1的孔徑為M30 M60。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖I和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式的短管3的長(zhǎng)度為40mm 75mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖I說(shuō)明，本實(shí)施方式的圓盤(pán)5采用鋼質(zhì)材料制成，圓盤(pán)5 的外徑為190mm 210mm、厚度為15mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖I和圖2說(shuō)明，本實(shí)施方式的圓柱體4采用鋼質(zhì)材料制成，圓柱體4的直徑為25mm 50mm、長(zhǎng)度為IOOmm 110mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
五相同。實(shí)施例圓筒形容器I采用鋼質(zhì)材料制成，圓筒形容器I的外徑為200_、內(nèi)徑為 170mm、高為IOOmm ;容器蓋2的外徑為220mm、容器蓋2的端面厚度為12mm ;兩個(gè)螺紋孔2-1 之間的中心距為100mm，每個(gè)螺紋孔2-1的孔徑為M60 ;短管3的外徑為60mm、內(nèi)徑為50mm、 長(zhǎng)度為50mm ;圓盤(pán)5采用鋼質(zhì)材料制成，圓盤(pán)5外徑為200mm、厚度為15mm ;圓柱體4的直徑為50mm、長(zhǎng)度為105mm。
本發(fā)明的工作原理兩個(gè)圓柱體4在砝碼7的作用下，被壓入裝滿(mǎn)新拌混凝土 9的圓筒形容器I內(nèi)，記錄圓柱體4在混凝土中下降固定距離所用的時(shí)間，可計(jì)算出圓柱體4的下降速率，該下降速率與混凝土的塑性粘度相關(guān)，塑性粘度越大，所需的時(shí)間越長(zhǎng)。通過(guò)改變砝碼7的重量，可獲得圓柱體4的不同下降速率，繪制砝碼重量與圓柱體下降速率的關(guān)系曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)可擬合為一元線(xiàn)性方程，直線(xiàn)的斜率為塑性粘度，截距為屈服應(yīng)力。截距可用來(lái)表征混凝土的屈服應(yīng)力，直線(xiàn)的斜率可用來(lái)表征混凝土的塑性粘度。將本發(fā)明裝置固定在混凝土振動(dòng)臺(tái)上，還可以獲得振動(dòng)狀態(tài)下新拌混凝土的流變參數(shù)。本發(fā)明的具體操作過(guò)程將圓筒形容器I內(nèi)裝滿(mǎn)新拌混凝土9，放入容器蓋2，兩個(gè)圓柱體4分別插入兩個(gè)短管3內(nèi)，使圓柱體4的下端面剛好位于混凝土的表面上，施加一定重量的砝碼，抽出支撐板8，圓柱體4在圓盤(pán)5的壓力作用下開(kāi)始進(jìn)入圓筒形容器I內(nèi)的混凝土?xí)r秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)圓盤(pán)5與短管3的上端面接觸時(shí)停止秒表計(jì)時(shí)，由圓盤(pán)5與短管3 之間的距離已知，可獲知圓柱體4的下降速率；變化圓盤(pán)5上砝碼7的重量，重復(fù)上述過(guò)程， 可獲得圓柱體4的不同下降速率。建立砝碼7的重量與圓柱體4下降速率的關(guān)系曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)可擬合為一元線(xiàn)性方程，截距可用來(lái)表征混凝土的屈服應(yīng)力，直線(xiàn)的斜率可用來(lái)表征混凝土的塑性粘度。儀器的標(biāo)定方法選用一已知粘度系數(shù)Htl的標(biāo)準(zhǔn)流體如蓖麻油，利用本發(fā)明的測(cè)量裝置，按照上述操作過(guò)程，建立砝碼重量和圓柱體在蓖麻油中下沉速率之間的關(guān)系曲線(xiàn)， 以圓柱的下沉速率為橫坐標(biāo)，砝碼重量為縱坐標(biāo)作圖，線(xiàn)性擬合后所得一元線(xiàn)性方程的斜率與標(biāo)準(zhǔn)流體粘度值的比例系數(shù)即為儀表常數(shù)K。用新拌混凝土中砝碼的重量和圓柱體下沉速率的線(xiàn)性關(guān)系曲線(xiàn)中的斜率除以?xún)x表常數(shù)K，即可得出新拌混凝土的塑性粘度。上述試驗(yàn)中的新拌混凝土是靜態(tài)的，所獲得參數(shù)是新拌混凝土靜態(tài)時(shí)的塑性粘度；將本發(fā)明裝置固定在混凝土振動(dòng)臺(tái)上，同樣工作原理和工作過(guò)程，可獲得振動(dòng)狀態(tài)下新拌混凝土的塑性粘度。
權(quán)利要求
1.一種新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置包括圓筒形容器(I)、容器蓋(2)、圓盤(pán)(5)、細(xì)鋼柱￠)、砝碼(7)、支撐板(8)、兩個(gè)短管(3)和兩個(gè)圓柱體(4)，圓筒形容器(I)的外側(cè)壁上端設(shè)有外螺紋(1-1)，圓筒形容器(I) 通過(guò)外側(cè)壁上端的外螺紋(1-1)與容器蓋⑵螺紋連接，容器蓋⑵上以圓筒形容器⑴ 的軸線(xiàn)為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔(2-1)，每個(gè)螺紋孔(2-1)內(nèi)設(shè)置一個(gè)短管(3)，且短管 ⑶與螺紋孔(2-1)螺紋連接，每個(gè)短管(3)的內(nèi)孔中裝有一個(gè)圓柱體(4)，且每個(gè)圓柱體(4)與短管(3)滑動(dòng)配合，每個(gè)圓柱體(4)的上端通過(guò)螺釘與圓盤(pán)(5)連接，細(xì)鋼柱(6)垂直設(shè)置在圓盤(pán)(5)上端的中心處，且細(xì)鋼柱(6)與圓盤(pán)(5)制成一體，砝碼(7)套裝在細(xì)鋼柱(6)上，支撐板(8)設(shè)置在容器蓋(2)與圓盤(pán)(5)之間，且支撐板(8)的上端與圓盤(pán)(5) 接觸，支撐板(8)的下端與容器蓋(2)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述圓筒形容器 ⑴采用鋼質(zhì)材料制成，圓筒形容器⑴的外徑為IOOmm 200mm、圓筒形容器⑴的側(cè)壁厚度為15mm、高為90mm 110mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于兩個(gè)螺紋孔 (2-1)之間的中心距為50mm 100mm，每個(gè)螺紋孔(2-1)的孔徑為M30 M60。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述短管(3)的長(zhǎng)度為40mm 75mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述圓盤(pán)(5)采用鋼質(zhì)材料制成，圓盤(pán)(5)的外徑為190mm 210mm、厚度為15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述圓柱體(4) 米用鋼質(zhì)材料制成，圓柱體(4)的直徑為25mm 50mm、長(zhǎng)度為IOOmm 110mm。
全文摘要
新拌混凝土塑性粘度測(cè)量裝置，它涉及一種用于測(cè)量混凝土塑性粘度的儀器。以解決采用現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量新拌混凝土塑性粘度存在測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確和現(xiàn)有技術(shù)適應(yīng)性受限制的問(wèn)題。圓筒形容器通過(guò)外側(cè)壁上端的外螺紋與容器蓋螺紋連接，容器蓋上以圓筒形容器的軸線(xiàn)為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，每個(gè)螺紋孔內(nèi)設(shè)置一個(gè)短管，且短管與螺紋孔螺紋連接，每個(gè)短管的內(nèi)孔中裝有一個(gè)圓柱體，且每個(gè)圓柱體與短管滑動(dòng)配合，每個(gè)圓柱體的上端通過(guò)螺釘與圓盤(pán)連接，細(xì)鋼柱垂直設(shè)置在圓盤(pán)上端的中心處，且細(xì)鋼柱與圓盤(pán)制成一體，砝碼套裝在細(xì)鋼柱上，支撐板設(shè)置在容器蓋與圓盤(pán)之間，且支撐板的上端與圓盤(pán)接觸，支撐板的下端與容器蓋接觸。本發(fā)明用于新拌混凝土塑性粘度的測(cè)定。
文檔編號(hào)G01N11/12GK102590039SQ20121002527
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者楊英姿, 楊英杰 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)