[实用新型]水泥基材料压密成型压滤装置

说明书

本实用新型公开了水泥基材料压密成型压滤装置，所述装置包括反力架，反力架由反力架上端板、反力架下端板和两端带螺纹的钢管支撑柱形成框架结构，上下端板之间设有压滤单元。本实用新型具有以下优点：(1)所述装置及方法简单便捷，可在实验室、施工现场创建加压环境，压制水泥基材料拌合物；(2)所述装置构造简单，所有部件均可采用市售商品，且组装拆卸简单；(3)所述装置适用于各种状态的水泥基材料拌合物，从而压制出不同材料的试件；(4)所述装置可以根据实际使用需求调整钢管钢塞套组的数量，即一次可以压制多个试件；(5)所述方法采用逐级加压方式，能够对试件施加不同等级的压力，最大限度的排出拌合物中的自由水。

技术领域

本实用新型属于工程技术领域，涉及一种压滤方法，具体为水泥基材料压密成型压滤装置。

背景技术

受技术手段的限制，目前对水泥基材料水灰比和孔隙率的研究通常着眼于降低初始拌合水量、填充孔隙等。由于强度是水泥基材料最基本的力学性能，控制水灰比和孔隙率对强度的影响具有重要意义。

影响水泥基材料强度的因素涉及很多方面，水灰比作为关键参数之一影响着水泥基材料的强度和微观结构致密度。水泥基材料因为施工需要往往采用较大水灰比，采用的拌合水量远超过胶凝材料水化的理论需水量，未参与胶凝材料水化的拌合水所占空间易形成孔隙，因而影响材料的孔隙结构从而降低抗压强度。

对于水泥基材料本身，硬化后的浆体结石属于多孔介质材料，孔隙分布错综复杂，孔形态各异，孔径尺寸跨越微观尺度与宏观尺度之间。孔隙结构也是影响水泥砂浆和混凝土强度的主要因素，根据不同孔径对混凝土性能的影响分为：小于20nm的无害孔级，20nm-50nm 的少害孔级，50nm-200nm的有害孔级和大于200nm的多害孔级。因此需要减少100nm以上的孔以改善混凝土性能。具体原因在于：首先，水泥基材料的孔隙对混凝土的抗压强度和抗拉强度均有很大影响，而弹性模量与强度也存在一定相关性，受组成相孔隙率及组成相占体积的影响。其次，水泥基材料各组相的孔隙内含水量会影响混凝土干缩性能。此外，材料的抗冻性能与内部孔隙率也有很大关联，因此改善孔隙也将影响材料的耐久性能。

现有技术中根据水泥基材料的配合比原理和各因素影响孔隙的机理，解决水泥基材料强度低的方法有以下几种：(1)在水泥基材料配合比方面，增加胶凝材料用量，减小水灰比，提高水泥基材料强度。(2)在原材料方面，通过填充较细的小骨料减小各相之间的孔隙，提高材料强度。(3)在优先施工方面，严格控制水泥基材料的振捣时间，均匀排出较大的气孔，避免过振，保证材料的强度。(4)在养护方面，控制养护的温度和湿度，保证浆体水化充分。(5) 通过外加剂改善水泥基材料的强度。

目前，为了解决水泥基材料因水灰比大和孔隙率高而引起的强度低的难题，通常采用以下几种方案来控制材料的强度，但下述方案都存在一定的缺陷：

九十年代时期采用热压和高压两种压力方式对水泥浆体进行加压，通过持压不同时间从而获得孔隙率接近为零的水泥浆材料，但是该技术没有具体阐述，并且试验中约束了水泥基材料的试件尺寸，在技术手段中没有排除多余的水，解决水灰比高的问题。

还有采用联合极低水灰比的水泥基材料与高压压力相结合的技术手段研究水泥基材料强度的问题。该技术手段主要是为了解决极低水灰比材料在现场施工困难的问题，在基于极低水灰比的条件下压实压密水泥基材料，但该技术手段没有考虑到常规水灰比材料强度低的问题，并且没有公开设备装置。

实用新型内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，开发一种便捷可行的装置以解决水灰比高等各种状态的水泥基材料的压滤问题，从而压出水泥基材料中的自由水；鉴于此，本实用新型提供了水泥基材料压密成型压滤装置。

技术方案：水泥基材料压密成型压滤装置，所述装置包括反力架，反力架由反力架上端板、反力架下端板和两端带螺纹的钢管支撑柱形成框架结构，上下端板之间设有压滤单元；所述压滤单元呈垂直结构，且自上而下包括千斤顶、传感器和至少1个钢管钢塞套组，套组由钢管和钢塞组成。