[实用新型]基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置

说明书

本实用新型公开了一种基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置，包括基座和机头，基座上设置有与升降机构相连的转盘，转盘上设置有试样盛放盒；机头上设置有电磁铁和试针，电磁铁位于试针顶部并对试针进行间歇吸附，试针一侧设置有位移传感器；机头上还设置有与下方的转盘、试样盛放盒同轴设置的超声波发生器，试样盛放盒和转盘之间设置有超声波拾取器；超声波拾取器的信号输出端、位移传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端电连接，控制器的控制输出端与电磁铁的控制输入端电连接。本实用新型结构简单，使用方便，可有效地减轻了测试工作强度，提高了测试精确度。

技术领域

本实用新型涉及道路材料性能测定技术领域，尤其是涉及一种基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置。

背景技术

水泥是现代建筑中重要的基础材料之一。通常，将水泥从加水到开始失去塑性的时间称为初凝时间，将水泥从加水到完全失去塑性的时间称为终凝时间。上述凝结时间对于施工具有重要意义，是评价水泥等胶凝材料性能优劣的重要指标。具体地，混凝土搅拌、运输和浇捣等工序需要在水泥未凝结的状态下才能正常进行，而施工完毕则要求混凝土尽快硬化达到一定强度，以加快模具周转、减少养护时间。因此，水泥等凝胶材料的初凝时间不能太短，终凝时间不能太长。我国现行规范《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法》（GB/T 1346-2011）中采用维卡仪测定水泥凝结时间，规定水泥初凝为试针自由沉入标准稠度水泥净浆试件至底板4mm±1mm的状态，终凝为试针自由沉入标准稠度水泥净浆试件至底板0.5mm、且环形附件不能在试件表面留下痕迹的稠度状态。实际测试过程中，一般需要持续几个小时，每隔15min、5min或更短的时间操作一次，通过观察试针自由沉入深度判定凝结时间。这种测试方法费时费力，操作人员劳作强度很高，且测试结果受试验操作人员业务技能和熟练程度等人为因素的影响较大。近年来，有研究者提出使用超声波法对胶凝材料的早期水化过程进行监测，即利用超声波在材料中的传播速率与其固-液-气三相物质体积比例、固体物质体积模量和连通性等性质直接相关的特性，通过检测超声波在物质中的传播距离和时间，计算得到超声波速，进而反应材料物理结构演变规律。但是，直接利用超声波对水泥的凝结状态进行检测，结果并不十分精确，误差较大。

发明内容

本实用新型提供一种基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置，目的在于解决现有装置在进行胶凝材料凝结时间测定时费时费力、误差较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置，包括由支撑臂连接的基座和机头，所述基座上设置有与升降机构相连的转盘，所述转盘上设置有试样盛放盒；所述机头上设置有电磁铁和沿竖向做自由落体运动的试针，所述电磁铁位于试针顶部并对试针进行间歇吸附，所述试针一侧设置有位移传感器；机头上还设置有杆状的超声波发生器，所述超声波发生器与下方的转盘、试样盛放盒同轴设置，所述试样盛放盒和转盘之间设置有超声波拾取器；所述超声波拾取器的信号输出端、位移传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端电连接，所述控制器的控制输出端与电磁铁的控制输入端电连接。

所述基座上设置有调平地脚。

所述试样盛放盒为由丙烯酸类树脂制成的带有盛放腔的圆台机构。

所述机头上设置有与试针相配合的导向环。

所述机头上活动设置有位于试针下方的限位卡。

所述机头上设置有显示器。

本实用新型提供的基于超声波连续监测的胶凝材料水化凝结测定装置，结构简单，使用方便，可通过超声波连续探测胶凝材料的凝固程度，实现对胶凝材料凝固过程的不间断监测，同时，随着胶凝材料凝固程度的不断增加，自动调整试针的测定频率，有效地减轻了测试工作强度，提高了测试精确度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。