[发明专利]一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法

说明书

一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。本发明涉及新拌混凝土整体稳定性与均匀性测试领域。本发明是为了解决现有新拌混凝土流变性能测试方法所存在的无法实现对振捣作用下对距离振源不同位置处新拌混凝土的流变参数进行精确测定的问题。它由框架、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；驱动单元由电机、升降台、联轴器、旋线器、光轴、轴承支座和控制箱组成；测试单元由螺杆、高精度拉力传感器、滑轮组件、细线、小球、容器、插入式振捣棒和移动底座组成；方法：根据不同转速下高精度拉力传感器所测定的力值绘制剪切应力‑剪切速率曲线，拟合得到所需要的流变模型对应的流变参数。本发明用于新拌混凝土振捣作用下流变性能测试。

技术领域

本发明涉及新拌混凝土整体稳定性与均匀性测试领域，具体是一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。

背景技术

混凝土是土木工程中最广泛使用的人工复合材料。随着现代科学技术和经济的不断发展，各类建筑形式不断涌现，高层、大跨度结构对混凝土材料的性能要求也逐渐提高。在实际工程中，使用新拌混凝土浇筑构件时，通常需要插入式振捣棒进行振捣排出气泡使混凝土材料密实填充在模具中。新拌混凝土在振捣作用下，振捣半径内的浆体会与外围浆体呈现不同的流变特性。由于距离振源较近，振捣半径内的浆体受到振动所产生的高速剪切作用，其屈服应力和塑性粘度大幅度降低，出现“液化”现象。振捣作用有助于排除气泡，使混凝土均匀密实，提高其硬化后的力学性能以及耐久性能。但是，当振捣棒在混凝土的某一位置振动时间过长或振动位置过近时，混凝土极易产生离析。混凝土离析是由于混凝土各组分之间的粘聚力不足造成的，通常表现为粗骨料和砂浆两组分之间相互分离。较大粒径的粗骨料在自重和振动作用下发生下沉，造成不同高度的混凝土质量产生差异。过振引起离析会使混凝土强度大幅度下降，严重影响混凝土结构的承载能力，降低结构的安全性能和耐久性能。因此，确定新拌混凝土在振捣作用下的流变性能具有极为重要的意义。目前，国内外对新拌混凝土在振动条件下的流变性能的测试和评价方法极为有限。比如：采用振动流变仪测定振动后新拌混凝土的流变性能。该方法仅能测试新拌混凝土整体受振后的流变性能，无法测试距离振源不同位置处新拌混凝土的流变性能变化，难以反映实际工程情况。

发明内容

本发明是为了解决现有新拌混凝土流变性能测试方法所存在的无法实现对振捣作用下对距离振源不同位置处新拌混凝土的流变参数进行精确测定的问题，提供了一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置及其使用方法。

本发明一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置由框架、驱动单元、测试单元和通讯单元组成；所述框架为立方体固定支架，所述框架的上部设置有顶边特殊支架，所述框架的下部设置有底边特殊支架；所述驱动单元由电机、升降台、联轴器、旋线器、光轴、轴承支座和控制箱组成，所述升降台置于框架的外侧，电机固定在升降台上，所述光轴的两端分别通过轴承支座支撑，所述光轴与电机通过联轴器相连，且保持水平；所述光轴上等距设置多个旋线器，所述轴承支座设置在底边特殊支架上；所述控制箱与电机通过导线连接，用于控制电机；所述测试单元由螺杆、高精度拉力传感器、滑轮组件、细线、小球、容器、插入式振捣棒和移动底座组成；等距设置的多个旋线器上方设置有相对应的滑轮组件，所述滑轮组件分别通过螺杆固定在顶边特殊支架上，所述螺杆上均设置有高精度拉力传感器，所述细线穿过滑轮组件一端固定于旋线器，另一端与小球相连；所述容器为上端开口的中空容器，所述容器放置在移动底座上，所述插入式振捣棒竖直设置在容器一端；所述通讯单元由数据传输线、多通道通讯模块、USB-485转换器和USB插头组成；所述多通道通讯模块与高精度拉力传感器通过数据传输线相连，所述多通道通讯模块通过导线与USB-485转换器相连，所述USB-485转换器上设置有USB插头。

本发明一种新拌混凝土振捣作用下流变性能测试装置的使用方法是按以下步骤进行：

一、将USB插头接入计算机，初始时小球在空气中静止，此时对高精度拉力传感器力值清零；

二、拉出移动底座，将待测的新拌混凝土样品均匀地装满容器；