[发明专利]一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于：包括磁力吸盘(2)、非接触式位移传感器(3)、波纹管模具(1)、测试支架(4)、波纹管封装端头、吊链(7)、缓压气囊(5)、塑料管(51)和橡胶塞(52)；

所述测试支架(4)包括挂件杆(41)、固定杆(42)、左侧板(43)和右侧板(44)；所述挂件杆(41)和固定杆(42)为等长度金属杆，且平行固定于左侧板(43)与右侧板(44)之间，挂件杆的数量为两个，两个挂件杆固定于左侧板(43)和右侧板(44)的上部且处于同一水平高度，固定杆(42)固定于左侧板(43)和右侧板(44)下部；

所述左侧板(43)设有磁力吸盘固定槽(431)，所述右侧板(44)设有非接触式位移传感器固定槽(441)，左侧板(43)的磁力吸盘固定槽(431)可与磁力吸盘(2)形成可自由装卸的配合，右侧板(44)的非接触式位移传感器固定槽(441)可与非接触式位移传感器(3)形成可自由装卸的配合；

所述波纹管模具(1)在自由状态下拉伸3mm和压缩3mm所用的力均不大于20mN；

所述波纹管封装端头与波纹管模具(1)配合，左侧波纹管封装端头为固定端封装端头(6)，右侧波纹管封装端头为测试端封装端头(8)，固定端封装端头(6)与磁力吸盘(2)形成可自由拆装的磁力连接，固定端封装端头(6)设有通气孔(61)，通气孔(61)位于固定端封装端头(6)圆面12点钟位置处，当固定端封装端头与波纹管模具配合时，所述通气孔(61)与波纹管模具(1)内部连通；

所述缓压气囊(5)与塑料管(51)的一端连接，塑料管(51)的另外一端贯穿于橡胶塞(52)，橡胶塞(52)能够与固定端封装端头(6)的通气孔(61)形成紧密配合，所述缓压气囊(5)、塑料管(51)、通气孔(61)与波纹管模具(1)形成内部连通的结构；

所述吊链(7)包括挂钩(71)和金属丝链(72)，挂于所述挂件杆(41)上。

2.根据权利要求1所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述磁力吸盘固定槽(431)位于左侧板(43)的中部，呈上下结构，长为40～60mm；所述非接触式位移传感器固定槽(441)位于右侧板(44)的中部，呈上下结构，长为40～60mm。

3.根据权利要求2所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述波纹管模具(1)用于盛装水泥基材料，所述波纹管封装端头具有2～4°的锥度，用于封装波纹管模具；所述盛装水泥基材料的波纹管模具需用5～30个相同规格的吊链(7)吊起。

4.根据权利要求3所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述波纹管封装端头的前端设有外螺纹(62)。

5.根据权利要求4所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述挂钩(71)的材质为钢或玻璃，金属丝链(72)两端分别连接一个挂钩(71)，挂钩(71)挂在挂件杆(41)上。

6.根据权利要求5所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述缓压气囊(5)是在自由状态下具有50～100cm³内部空间的软质硅胶气囊，其可产生0～3000cm³的变形。

7.根据权利要求6所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置，其特征在于，所述测试支架(4)的左侧板(42)和右侧板(44)上端均设有一个把手(45)。

8.权利要求1至7任一项所述的一种水泥基材料早龄期自收缩的测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先将磁力吸盘(2)和非接触式位移传感器(3)安装于测试支架(4)，将5～30个相同规格的吊链(7)与测试支架(4)的挂件杆(41)配合，并根据波纹管模具(1)的波纹间距均匀分布，确保测试支架(4)的摆放位置牢固，不会发生摇晃和震动；

(2)将测试端封装端头(8)与波纹管模具(1)配合，波纹管模具开口朝上立起，将水泥基材料浆体装入波纹管模具中，在装料的过程中，将波纹管模具拉长20～40mm，当水泥基材料试样装料至波纹管模具剩余30～50mm高度时，将固定端封装端头(7)与波纹管模具(1)配合，缓缓将被拉长的波纹管模具放回至原长，在此过程中，波纹管模具中的空气通过所述通气孔(61)排出，其内空气剩余10～20mm，将缓压气囊(5)通过塑料管(51)和橡胶塞(51)与所述通气孔(61)形成配合，缓压气囊(5)与波纹管模具(1)内部连通，将波纹管模具水平放置，且通气孔位于12点钟方向位置，轻轻震动，使波纹管模具内剩余气体移动至波纹管模具上部，使波纹管模具的波纹通过上部的空气连通；

(3)将盛装了水泥基材料试样的波纹管模具(1)置于吊链(7)上，并确保通气孔(61)位于12点钟方向位置，上下调整磁力吸盘(2)，使磁力吸盘(2)与固定端封装端头(6)的中心形成磁力连接，固定磁力吸盘(2)，再上下调整非接触式位移传感器(3)，使其刚好对准测试端封装端头(8)的中心位置，并固定非接触式位移传感器(3)，开始水泥基材料的变形测试；

(4)在测试过程中，所述缓压气囊(5)将会随波纹管模具(1)收缩或伸长而产生不同程度的体积变化，从而使波纹管模具(1)内部气压始终等于测试环境气压；

(5)测试结果计算：假设水泥基材料时间的微应变值为A，盛装了水泥基材料的波纹管模具的初始长度为L，其测试初始读数为A₀，测试读数为A₁，则A＝(A₁-A₀)/L·10^-6。