[发明专利]一种高精度与高灵敏度水泥浆体流动性测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度与高灵敏度水泥浆体流动性测试装置及测试方法。

背景技术

高性能混凝土的发展使混凝土技术发生了重大转变，从一味追求高强度设计过渡到注重耐久性设计，使得高性能混凝土配合比设计异于普通混凝土配合比设计，最突出表现为矿物外加剂和化学外加剂的广泛使用。混凝土中粗集料与细集料主要扮演物理填充的角色，无化学变化，外加剂通过控制混凝土浆体的流变性从而改变混凝土流变性，因此胶凝材料浆体流变性可以间接表征混凝土流变性特征。

高性能混凝土通过掺加1~2‰掺量高效减水剂和粉煤灰、矿粉等来降低水灰比，提高混凝土密实性与耐久性，并通过添加增稠剂保证混凝土抗离析性与钢筋通过能力，因此，化学外加剂掺量微小变化和矿物外加剂占胶凝材料体系的比例将对浆体流动性变化产生巨大影响，如何精确表征浆体流动性微小变化对混凝土配合比设计和外加剂最佳掺量判定具有指导性意义。

目前判断水泥浆体流动性的方法主要有净浆流动度法（GB/T 8007-2000《混凝土外加剂均质性试验方法》）和Marsh筒法（JC/ 1083-2088《水泥与减水剂相容性试验方法》），少数情况下还会用到旋转粘度计等方法。水泥净浆流动度法中用到截锥圆模（上口直径36mm，下口直径60mm，高度为60mm，内壁光滑无接缝的金属制品）。水泥净浆流动度法应用较为普遍，但是在实际操作过程中存在测量范围窄、精度不高等缺点。尤其对于高流动性的净浆来说，水泥浆体泌水现象对流动直径的测量干扰严重，当其直径超过280mm时，数据的参考价值比较低；当减水剂掺量做微小变化时，水泥净浆流动度并不能及时做出反应，流动性变化微小时由于操作误差导致测试精度不够；另外，玻璃板的润湿程度对扩展度测量影响极大，经常导致浆体周围出现水圈或者圆形度不够，影响水泥浆体流动直径的测量。

Marsh筒法较水泥净浆流动度法操作更为简单，重复性好，灵敏度较高，已被大量科研人员所证实。但是，由于其出口直径单一，严重影响了其对不同粘度浆体的测试范围，具体表现为：对于掺加增稠剂或者水灰比很小的水泥浆体，其粘度较高，无法通过Marsh筒的下料口，使水泥浆体的流变性无法描述；对于粘度非常低的水泥浆体，由于其流速很快，对水灰比微小变化和外加剂微小掺量变化不敏感。

发明内容

本发明为解决上述现有技术存在的技术问题而提出一种高精度与高灵敏度水泥浆体流动性测试装置及测试方法，弥补当前实验仪器和方法对水泥浆体测量范围窄和灵敏度不高等问题，满足解决实际问题的需要。

本发明解决上述现有技术存在的技术问题所采用的技术方案是：一种高精度与高灵敏度水泥浆体流动性测试装置，其特征在于由铁架台、H管、管塞和量筒组成，H管被固定在铁架台的夹具上，H管的出浆口由管塞密封，量筒置于H管的出浆口下方，使H管中轴线与量筒中轴线重合，所述的H管由储浆竖管、缩口和出浆管组成，其储浆竖管的内径为33±0.5mm，高度为200±0.5mm，其缩口长20±0.5mm，其出浆管的出浆口的内径为4±0.1mm、6±0.1mm、8±0.1mm或12±0.1mm，出浆管长15±0.5mm。

按上述方案，量筒的量程为250mL，分度值为2mL，量筒的直径为40±0.5mm。

按上述方案，H管和量筒均为玻璃或透明有机材质。

本发明的高精度与高灵敏度水泥浆体流动性测试装置的测试方法，其特征在于包括有以下步骤：

1）称取适量水泥，按试验配合比称取用水量和外加剂量，按照JC/T 729《水泥净浆搅拌机》中规定流程进行水泥净浆的搅拌；

2）按照GB/T 8007-2000《混凝土外加剂均质性试验方法》中的规定，测试步骤1）所得水泥净浆的浆体流动度；

3）根据步骤2）测试所得的各水泥净浆的浆体流动度，选取不同出浆口径的H管，用管塞密封出浆口，并将H管固定于铁架台上；

4）将步骤1）所得水泥净浆迅速填满H管，移去管塞的同时开始用秒表计时，通过记录浆体流下体积为50mL和100mL所用时间来判断水泥净浆的流动性。

本发明的基本原理：对同一浆体而言，若选择H管出浆口内径过大，浆体流动速度快，反之，浆体流动速度慢。因此，不同H管对于某一流动度范围浆体可进行精准测试。通过初步测试浆体流动度，判断浆体流动性大小，然后根据浆体流动性大小选择H管，进一步对浆体流动性进行精准测试，因而其精度和灵敏度测量可得到可靠保障。

本发明所述的测试方法，不同出浆管径H管对应于一定流动度范围浆体流动性准确测量，其特征对应关系在于：