[发明专利]一种评价混凝土浇筑质量的模拟装置及方法

权利要求书

1.一种评价混凝土浇筑质量的模拟装置进行试验的方法，其特征在于，所述模拟装置包括：

卧式装置，具有密封的透明搅拌腔体，所述搅拌腔体内设置有搅拌杆，所述卧式装置侧壁上设置有舱门；

以及立式装置，具有密封的透明容纳腔体；

其中，所述卧式装置的一侧通过第一输送管连接有真空泵，所述卧式装置的另一侧通过第二输送管连接有立式装置，所述第一输送管上设置有压力表和第一阀门，所述第二输送管上设置有第二阀门，所述立式装置上端设置有带阀门的排气孔；

所述卧式装置具有第一筒体和搅拌杆，所述第一筒体两端通过第一密封盖密封形成有搅拌腔体，所述搅拌杆穿过第一密封盖可转动设置在搅拌腔体内；所述立式装置具有第二筒体，所述第二筒体两端通过第二密封盖密封形成有容纳腔体；

还包括搅拌筒体和直立筒体，所述搅拌筒体和直立筒体均为采用高强有机玻璃材料制成的腔体；

所述第二输送管伸入至立式装置的容纳腔体下部；

所述卧式装置上第一输送管的连接处的竖直高度高于卧式装置上第二输送管的连接处的竖直高度；

所述卧式装置固定设置在底部支座上；

所述试验方法，按照以下步骤进行：

S1、关闭第一阀门、第二阀门，打开排气孔阀门，根据混凝土设计配比，将材料倒入卧式装置，记录材料总质量M，关闭舱门；

S2、转动卧式装置内的搅拌杆，充分搅拌混凝土；

S3、启动真空泵，打开第一输送管上的第一阀门，第二输送管上的第二阀门，使混凝土在压力下从卧式装置输送入立式装置中，当立式装置中的混凝土淹没输送管达到50cm,开始提升第二输送管，记录提升速度v，同时通过压力表记录输送过程的压力值P，使用高清摄像装置记录混凝土灌注的整个过程；

S4、当卧式装置中的混凝土输送完毕，关闭真空泵、第一阀门和第二阀门，记录立式装置中混凝土的体积V；

S5、分别在养护时间7天、14天、28天、60天、90天时，使用高清照相机，在固定位置拍摄混凝土的表面照片，通过图片分析软件，对混凝土不同厚度h_i及20mm以上粗颗粒面积S_i，孔隙体积ei进行记录，同时，记录混凝土体积的改变量ΔV；

S6、根据试验结果和下列式，

，，

得到参数α和β；

S7、改变泵送压力P，提升速度v，得到不同的α、β、ρ和ΔV，当α、β和ΔV的值最小时，对应的泵送压力P，提升速度v作为加压灌注混凝土桩的最优施工参数；

所述步骤S1中，材料填充体积控制为筒体体积的50%；

所述步骤S1中，用玻璃胶和保鲜膜密封舱门与卧式装置之间的空隙；

所述步骤S3中，控制第一输送管上的压力表达到2 MPa；

在S6中，α为粗颗粒分布均匀性参数，h_i为分层的厚度，为平均粗颗粒面积，β为孔隙的体积参数，n为混凝土的分层数，ρ为混凝土的密度，ΔV为体积收缩参数。