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一种用于测试 纤维 水泥基材料塑性状态收缩的装置

阅读：468发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于水泥基材料技术领域，公开了一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，以解决现有技术中多纤维混凝土前期开裂情况中存在的问题，该装置包括底板，底板上可拆卸安装有模具，模具中装有诱导装置，模具的一侧设有风力制造装置，模具的上方设有加热装置。本实用新型的用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置通过在模具中浇筑水泥基材料，使应力集中在圆心位置，使裂缝更容易产生；试件表面在通过风力制造装置鼓风及加热装置加热失水后会出现裂缝，裂缝位置水分更容易蒸发流失，使裂缝扩展速度加剧，本实用新型可测试添加纤维的水泥基材料塑性阶段收缩，从而解决了目前纤维水泥基材料塑性收缩的问题。，下面是一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：包括底板（3），底板（3）上可拆卸安装有模具（2），模具（2）中装有诱导装置，模具（2）的一侧设有风力制造装置（1），模具（2）的上方设有加热装置（4）。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述诱导装置包括安装在底板（3）中心的固定杆（10），固定杆（10）上铰接有第一卡杆（11）、第二卡杆（13），第一卡杆（11）、第二卡杆（13）的边沿与模具（2）的内壁接触。
3.根据权利要求2所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述第一卡杆（11）远离固定杆（10）的一侧均布设有多个第一限位钉（14），第二卡杆（13）靠近固定杆（10）的一侧均布设有多个第二限位钉（15），第一限位钉（14）、第二限位钉（15）中可拆卸安装有角度调节尺（12）。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述模具（2）包括圆环模具本体（5），圆环模具本体（5）的外侧设有连接环板（6），连接环板（6）上均布设有多个螺栓孔（7），所述底板（3）上设有多个与螺栓孔（7）对应的螺纹孔（9），且底板（3）的表面铺设有一层聚乙烯薄膜。
5.根据权利要求4所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述圆环模具本体（5）及连接环板（6）的一侧均开口，且开口处的连接环板（6）上对应焊接有连接卡板（8），连接卡板（8）中安装有螺栓。
6.根据权利要求3所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述第一限位钉（14）、第二限位钉（15）均为螺纹钉，角度调节尺（12）上均布设有多个限位孔（16），且第一限位钉（14）、第二限位钉（15）与角度调节尺（12）上的限位孔（16）通过螺母紧固。
7.根据权利要求1所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述风力制造装置（1）为风扇，且风扇的风速大于5m/s，覆盖范围大于1000mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述加热装置（4）为加热灯，且加热灯通过直角支撑杆（17）安装在模具（2）的上方，加热灯的温度大于40℃，且加热灯与模具（2）顶部之间的间距为1000-1100mm。
9.根据权利要求6所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述固定杆（10）的下部设有螺纹，且底板（3）的中心对应开有螺纹孔，固定杆（10）与底板（3）的中心螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，其特征是：所述第一卡杆（11）、第二卡杆（13）为大小相同的角铁，且第一卡杆（11）的角铁开口向上，第二卡杆（13）的角铁开口向下。

说明书全文

一种用于测试纤维 水泥基材料塑性状态收缩的装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及水泥基材料技术领域，具体涉及一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置。

背景技术

[0002] 水泥基材料作为水泥混凝土主要胶结材料，其自身在水化过程中体积会发生变化，而在塑性阶段和水化初期就有较大的体积变化，在外界环境耦合的情况下体积变化较为复杂，如河西地区高温大风情况下，混凝土表面会出现不同程度的开裂现象，因此研究水泥基材料塑性阶段表面体积稳定性变得尤为重要。使用标准方法为早期抗裂试验，此方法可以较为准确的得出混凝土前期的开裂情况，但在多纤维混凝土领域无法准确得出前期的开裂情况；大阪开裂试验为四周锚固钢筋，对于素混凝土的前期收缩开裂测试较为理想，但对于多纤维混凝土的前期收缩开裂测试不够准确。现有技术无法解决上述技术问题。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是为了解决现有技术中测试多纤维混凝土前期开裂情况中存在的问题，提供了一种结构简单、精确直观的用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置。

[0004] 为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0005] 一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，包括底板，底板上可拆卸安装有模具，模具中装有诱导装置，模具的一侧设有风力制造装置，模具的上方设有加热装置。

[0006] 进一步地，诱导装置包括安装在底板中心的固定杆，固定杆上铰接有厚度相同的第一卡杆、第二卡杆，且第一卡杆、第二卡杆的底面均与底板的顶部接触，第一卡杆、第二卡杆的边沿与模具的内壁接触。

[0007] 进一步地，第一卡杆远离固定杆的一侧上表面均布设有多个第一限位钉，第二卡杆靠近固定杆的一侧上表面均布设有多个第二限位钉，第一限位钉、第二限位钉中拆卸安装有角度调节尺。

[0008] 进一步地，模具包括圆环模具本体，圆环模具本体的外侧设有连接环板，连接环板上均布设有多个螺栓孔，所述底板上设有多个与螺栓孔对应的螺纹孔，且底板的表面铺设有一层聚乙烯薄膜。

[0009] 进一步地，圆环模具本体及连接环板的一侧均开口，且开口处的连接环板上对应焊接有通过连接卡板，连接卡板中安装有螺栓。

[0010] 进一步地，第一限位钉、第二限位钉均为螺纹钉，角度调节尺上均布设有多个限位孔且第一限位钉、第二限位钉与角度调节尺通过螺母紧固。

[0011] 进一步地，风力制造装置为风扇，且风扇的风速大于5m/s，覆盖范围大于1000mm。

[0012] 进一步地，加热装置为加热灯，且加热灯通过直角支撑杆安装在模具的上方，加热灯的温度大于40℃，且加热灯与模具顶部之间的间距为1000-1100mm。

[0013] 进一步地，固定杆的下部设有螺纹，且底板的中心对应开有螺纹孔，固定杆与底板的中心螺纹连接。

[0014] 进一步地，第一卡杆、第二卡杆为大小相同的角铁，且第一卡杆的角铁开口向上，第二卡杆的角铁开口向下。

[0015] 本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

[0016] 本实用新型的用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置通过在模具中浇筑水泥基材料，在诱导装置作用下，使应力集中在圆心位置，使裂缝更容易产生；试件表面在通过风力制造装置鼓风及加热装置加热失水后收缩会出现裂缝，裂缝位置水分更容易蒸发流失，使裂缝扩展速度加剧，实验结束后计算裂缝面积与总面积之商，进而表征水泥基材料塑性阶段收缩特性；本实用新型可测试添加纤维的水泥基材料塑性阶段收缩，从而解决了目前纤维水泥基材料塑性收缩的问题。

[0017] 本实用新型的通过铰接的第一卡杆、第二卡杆在底板圆心处会形成一个夹角，使得纤维水泥基材料由于收缩作用在中心处会形成应力集中，进而诱导产生沿着夹角对向方向发展的裂纹。

[0018] 本实用新型的第一卡杆上设有多个第一限位钉，第二卡杆上设有多个第二限位钉，第一限位钉、第二限位钉中拆卸安装有角度调节尺，不同的纤维水泥基材料的开裂性能不同，所以诱导装置的第一卡杆、第二卡杆之间的角度不同，当调节角度时，通过将角度调节尺安装在不同的第一限位钉、第二限位钉即可实现调节第一卡杆、第二卡杆之间的角度。诱导装置的第一卡杆、第二卡杆之间的角度根据所测试纤维水泥基材料而定。

[0019] 本实用新型的模具本体外侧设有与模具本体一体的连接环板，连接环板与底板通过螺栓安装，安装拆卸比较方便。

[0020] 本实用新型的模具本体的一侧开口，开口处通过连接卡箍及螺栓连接。其主要作用为测试后便于将硬化的水泥基材料从模具中脱模，以便模具下一次测试使用。

[0021] 本实用新型的第一限位钉第一限位钉、第二限位钉与角度调节尺通过螺母紧固，可以较为方便将角度调节尺安装在不同的第一限位钉或第二限位钉中，以此来调节限定第一卡杆、第二卡杆之间的角度。

[0022] 本实用新型的风扇的风速大于5m/s，覆盖范围大于1000mm。加热灯的温度大于40℃，以模拟西北河西地区高温大风情况。

[0023] 本实用新型的固定杆与底板的中心螺纹连接，安装拆卸较为方便。附图说明

[0024] 图1为本实用新型的结构示意图。

[0025] 图2为本实用新型模具的俯视图。

[0026] 图3为本实用新型底板的俯视图。

[0027] 图4为本实用新型底板、模具及诱导装置的示意图。

[0028] 图5为本实用新型诱导装置的示意图。

[0029] 图6为本实用新型第二卡杆的示意图。

[0030] 图7为本实用新型第一卡杆的示意图。

[0031] 图8为本实用新型第一卡杆、第二卡杆铰接处的示意图。

[0032] 图9为本实用新型连接卡板的示意图。

[0033] 图10为本实用新型第一卡杆的剖视图。

[0034] 图11为本实用新型第二卡杆的剖视图。

[0035] 附图标记含义如下：1. 风力制造装置；2. 模具；3. 底板；4. 加热装置；5. 模具本体；6. 连接环板；7. 螺栓孔；8. 连接卡板；9. 螺纹孔；10. 固定杆；11.第一卡杆；12. 角度调节尺；13. 第二卡杆；14. 第一限位钉；15. 第二限位钉；16. 限位孔；17. 直角支撑杆。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

[0037] 如图1-11所示，一种用于测试纤维水泥基材料塑性状态收缩的装置，包括底板3，底板3上安装有模具2，模具2中装有诱导装置，模具2的一侧设有风力制造装置1，风力制造装置1为风扇，且风扇的风速大于5m/s，覆盖范围大于1000mm。模具2的上方设有加热装置4。加热装置4为加热灯，加热灯为红外加热灯。陶瓷加热灯或者浴霸灯均可，且加热灯通过直角支撑杆17安装在模具2的上方，直角支撑杆17的底部通过地脚螺栓与地面紧固，直角支撑杆17与加热灯通过螺钉紧固，加热灯的温度大于40℃，且加热灯与模具2顶部之间的间距为
1000-1100mm。模具2包括圆环模具本体5，圆环模具本体5的外侧设有与圆环模具本体5为一体结构的连接环板6，连接环板6上均布设有多个螺栓孔7，底板3上设有多个与螺栓孔7对应的螺纹孔9。底板3与连接环板6通过螺栓连接，且底板3的表面铺设有一层聚乙烯薄膜。连接环板6与底板3通过螺栓连接。圆环模具本体5及连接环板6的一侧均开口，且开口处的连接环板6上对应焊接有连接卡板8，连接卡板8中安装有螺栓。

[0038] 诱导装置包括安装在底板3中心的固定杆10，固定杆10的下部设有螺纹，且底板3的中心对应开有螺纹孔，固定杆10与底板3的中心螺纹连接。固定杆10上铰接有第一卡杆11、第二卡杆13，且第一卡杆11、第二卡杆13的底面均与底板3的顶部接触，第一卡杆11、第二卡杆13的边沿与圆环模具本体5的内壁接触。第一卡杆11远离固定杆10的一侧上表面均布设有多个第一限位钉14，第二卡杆13靠近固定杆10的一侧上表面均布设有多个第二限位钉15，第一限位钉14、第二限位钉15中安装有角度调节尺12，角度调节尺12为带有弯折的薄铁片，角度调节尺12上均布设有多个限位孔16。第一限位钉14、第二限位钉15均为螺纹钉，且第一限位钉14、第二限位钉15穿过限位孔16后与角度调节尺12通过螺母紧固。第一卡杆
11、第二卡杆13为大小相同的角铁，且第一卡杆11的角铁开口向上，第二卡杆13的角铁开口向下。第一限位钉14 点焊在开口向上的角铁的一个与底板3平行的面上，第二限位钉15点焊在另一块开口向下的角铁的一个与底板3平行的面上，第一限位钉14、第二限位钉15的位置参照图10、图11。

[0039] 使用时，（1）在底板3的表面铺设一层聚乙烯薄膜作为隔离层，便于脱模。然后，将连接环板6与底板3的通过螺栓紧固，在固定杆10上套装上第一卡杆11、第二卡杆13。并将固定杆10紧固在底板3的中心处。并将第一卡杆11、第二卡杆13调整到合适的角度后，将对应的第一限位钉14、第二限位钉15穿过对应的限位孔16后将角度调节尺12通过螺母紧固。

[0040] （2）然后将搅拌好的纤维水泥基材料浇筑入到圆环模具本体5中，然后将底板3及模具2放置在振实台上使圆环模具本体5中的纤维水泥基材料密实并排出气泡。

[0041] （3）振动密实后，用抹子将纤维水泥基材料表面抹平。

[0042] （4）将装有试件的模具2放置30min后移入模拟环境中，既放置有风力制造装置1及加热装置4的模拟环境中，开启加热灯，调整风扇风速到规定值，并使第一卡杆11、第二卡杆13之间通过中心的中线与风向平行。

[0043] （5）试验初始时间为纤维水泥基拌合物加水时刻，观察并记录试件裂缝出现情况，裂缝宽度和长度分别用裂缝测宽仪（精度为0.01mm）和钢尺测定。试验周期为24小时。

[0044] （6）实验结果计算：

[0045] 裂缝平均开裂面积（mm2/根）：

[0046] 单位面积的裂缝开裂数目（根/m2）：

[0047] 单位面积上的总开裂面积(mm2/m2)：

[0048] 式中：N——总裂缝数目，（条）；

[0049] Wi——第i条裂缝的最大宽度，mm；

[0050] Li——第i条裂缝的长度，mm；

[0051] A——圆形试模面积，m2；

[0052] a——每条裂缝数目（条/m2）；

[0053] b——单位面积的裂缝数目（条/m2）；

[0054] c——单位面积上的总开裂面积（mm2/m2）。

[0055] 本实验中的圆环模具本体5的厚度为10mm,内径为1000mm,底板3的厚度为5mm。但根据实际情况，圆环模具本体5及底板3以及诱导装置的尺寸可调。

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