专利名称：新拌混凝土塑性粘度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量混凝土塑性粘度的仪器。
背景技术：
新拌混凝土属于宾汉姆体，符合流变方程T = x0+n(dy /dt)，式中T为剪切应力，T ^为屈服应力，n为塑性粘度，(cU/dt)为剪切速率，新拌混凝土的流变性能至少要用屈服应力T ^和塑性粘度n这两个参数来表征。屈服应力是使材料发生变形所需的最小应力；塑性粘度是反映作用力与流动速度之间关系的参数。国内外学者尝试许多试验方法，有的方法是单点的即仅测试一个参数，有的可以获得屈服应力和塑性粘度两个参数，有的方法仅限于实验室的使用，而有的则造价低、操作简单适合在施工现场使用。常见的如Kelly Ball试验、圆环沉入试验(Ring Penetration Test)、维体沉入试验(Cone Penetration Test)以及动球粘度计(Moving Sphere Viscometer)等,前三种方法都是以一定重量的球、圆环、圆锥体沉入到新拌混凝土的深度来表征混凝土的工作性，而动球粘度计通过测定把钢球压入混凝土内或将钢球从混凝土内部拉出的力与混凝土粘度相关性来测定新拌混凝土的粘度。但是以上方法存在的缺点(I) 由于球、圆环、圆锥体的重量固定，对于大流动性的混凝土、砂浆、水泥浆沉入深度大，易沉入到容器底部；而对于低塑性的混凝土、砂浆、水泥浆易停滞在试样的表面，导致不能精确测量，即上述方法仅适用一定流动性范围内的混凝土，使该方法的使用范围受到限制。(2) 是一个静态试验，未考虑实际工程中的新拌混凝土的振捣工艺过程。还有学者为了测量混凝土流变参数，对已有的传统回转粘度计做了大量的改进工作，如G. H. Tattersall和他的学生们早在20世纪70年代改进了流变仪的结构，设计了不同型式的搅拌桨。但是，至今各国学者有关混凝土流变参数的实验报告和相关曲线相差甚远，实验报告的结论很不一致，造成这一现象的主要原因是现有的流变仪的搅拌桨不能使混凝土形成稳定的均质的层流状态，剪切力矩的测量不很准确。

发明内容
本发明的目的是为解决采用现有技术测量新拌混凝土塑性粘度存在测量结果不准确和现有技术适应性受限制的问题，而提供一种新拌混凝土塑性粘度测量装置。本发明为解决上述问题采取的技术方案是新拌混凝土塑性粘度测量装置，所述新拌混凝土塑性粘度测量装置包括圆筒形容器、容器盖、圆盘、细钢柱、砝码、支撑板、两个短管和两个圆柱体，圆筒形容器的外侧壁上端设有外螺纹，圆筒形容器通过外侧壁上端的外螺纹与容器盖螺纹连接，容器盖上以圆筒形容器的轴线为基准对称设有两个螺纹孔，每个螺纹孔内设置一个短管，且短管与螺纹孔螺纹连接，每个短管的内孔中装有一个圆柱体，且每个圆柱体与短管滑动配合，每个圆柱体的上端通过螺钉与圆盘连接，细钢柱垂直设置在圆盘上端的中心处，且细钢柱与圆盘制成一体，砝码套装在细钢柱上，支撑板设置在容器盖与圆盘之间，且支撑板的上端与圆盘接触，支撑板的下端与容器盖接触。本发明的有益效果是本发明通过调整砝码的重量，获得圆柱体不同的下降速率， 通过建立砝码重量和圆柱体下降速率的关系曲线，即可获得新拌混凝土的屈服应力和塑性粘度；只需调整砝码重量和记录下降时间，同目前市场上昂贵的混凝土流变仪比较起来，本发明结构简单，造价低，设计合理，测量精确、测量范围宽，应用范围广，适应性好，既适合实验室又适合施工现场的新拌混凝土流变参数的测量。同时，将本发明装置固定在混凝土振动台上，还可以获得振动状态下新拌混凝土的流变参数，模拟了实际工程状况。


图I是本发明的主视图，图2是图I的A-A剖视图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I和图2说明，本实施方式的新拌混凝土塑性粘度测量装置，所述新拌混凝土塑性粘度测量装置包括圆筒形容器I、容器盖2、圆盘5、细钢柱6、砝码 7、支撑板8、两个短管3和两个圆柱体4，圆筒形容器I的外侧壁上端设有外螺纹1-1，圆筒形容器I通过外侧壁上端的外螺纹1-1与容器盖2螺纹连接，容器盖2上以圆筒形容器I 的轴线为基准对称设有两个螺纹孔2-1，每个螺纹孔2-1内设置一个短管3，且短管3与螺纹孔2-1螺纹连接，每个短管3的内孔中装有一个圆柱体4，且每个圆柱体4与短管3滑动配合，每个圆柱体4的上端通过螺钉与圆盘5连接，细钢柱6垂直设置在圆盘5上端的中心处，且细钢柱6与圆盘5制成一体，砝码7套装在细钢柱6上，支撑板8设置在容器盖2与圆盘5之间，且支撑板8的上端与圆盘5接触，支撑板8的下端与容器盖2接触。
具体实施方式
二 结合图I说明，本实施方式的圆筒形容器I采用钢质材料制成， 圆筒形容器I的外径为IOOmm 200mm、圆筒形容器I的侧壁厚度为15mm、高为90mm 110mm。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图I和图2说明，本实施方式的两个螺纹孔2-1之间的中心距为50mm 100mm，每个螺纹孔2-1的孔径为M30 M60。其它组成及连接关系与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四结合图I和图2说明，本实施方式的短管3的长度为40mm 75mm。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五结合图I说明，本实施方式的圆盘5采用钢质材料制成，圆盘5 的外径为190mm 210mm、厚度为15mm。其它组成及连接关系与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六结合图I和图2说明，本实施方式的圆柱体4采用钢质材料制成，圆柱体4的直径为25mm 50mm、长度为IOOmm 110mm。其它组成及连接关系与具体实施方式
五相同。实施例圆筒形容器I采用钢质材料制成，圆筒形容器I的外径为200_、内径为 170mm、高为IOOmm ;容器盖2的外径为220mm、容器盖2的端面厚度为12mm ;两个螺纹孔2-1 之间的中心距为100mm，每个螺纹孔2-1的孔径为M60 ;短管3的外径为60mm、内径为50mm、 长度为50mm ;圆盘5采用钢质材料制成，圆盘5外径为200mm、厚度为15mm ;圆柱体4的直径为50mm、长度为105mm。
本发明的工作原理两个圆柱体4在砝码7的作用下，被压入装满新拌混凝土 9的圆筒形容器I内，记录圆柱体4在混凝土中下降固定距离所用的时间，可计算出圆柱体4的下降速率，该下降速率与混凝土的塑性粘度相关，塑性粘度越大，所需的时间越长。通过改变砝码7的重量，可获得圆柱体4的不同下降速率，绘制砝码重量与圆柱体下降速率的关系曲线，该曲线可拟合为一元线性方程，直线的斜率为塑性粘度，截距为屈服应力。截距可用来表征混凝土的屈服应力，直线的斜率可用来表征混凝土的塑性粘度。将本发明装置固定在混凝土振动台上，还可以获得振动状态下新拌混凝土的流变参数。本发明的具体操作过程将圆筒形容器I内装满新拌混凝土9，放入容器盖2，两个圆柱体4分别插入两个短管3内，使圆柱体4的下端面刚好位于混凝土的表面上，施加一定重量的砝码，抽出支撑板8，圆柱体4在圆盘5的压力作用下开始进入圆筒形容器I内的混凝土时秒表开始计时，当圆盘5与短管3的上端面接触时停止秒表计时，由圆盘5与短管3 之间的距离已知，可获知圆柱体4的下降速率；变化圆盘5上砝码7的重量，重复上述过程， 可获得圆柱体4的不同下降速率。建立砝码7的重量与圆柱体4下降速率的关系曲线，该曲线可拟合为一元线性方程，截距可用来表征混凝土的屈服应力，直线的斜率可用来表征混凝土的塑性粘度。仪器的标定方法选用一已知粘度系数Htl的标准流体如蓖麻油，利用本发明的测量装置，按照上述操作过程，建立砝码重量和圆柱体在蓖麻油中下沉速率之间的关系曲线， 以圆柱的下沉速率为横坐标，砝码重量为纵坐标作图，线性拟合后所得一元线性方程的斜率与标准流体粘度值的比例系数即为仪表常数K。用新拌混凝土中砝码的重量和圆柱体下沉速率的线性关系曲线中的斜率除以仪表常数K，即可得出新拌混凝土的塑性粘度。上述试验中的新拌混凝土是静态的，所获得参数是新拌混凝土静态时的塑性粘度；将本发明装置固定在混凝土振动台上，同样工作原理和工作过程，可获得振动状态下新拌混凝土的塑性粘度。
权利要求
1.一种新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于所述新拌混凝土塑性粘度测量装置包括圆筒形容器(I)、容器盖(2)、圆盘(5)、细钢柱￠)、砝码(7)、支撑板(8)、两个短管(3)和两个圆柱体(4)，圆筒形容器(I)的外侧壁上端设有外螺纹(1-1)，圆筒形容器(I) 通过外侧壁上端的外螺纹(1-1)与容器盖⑵螺纹连接，容器盖⑵上以圆筒形容器⑴ 的轴线为基准对称设有两个螺纹孔(2-1)，每个螺纹孔(2-1)内设置一个短管(3)，且短管 ⑶与螺纹孔(2-1)螺纹连接，每个短管(3)的内孔中装有一个圆柱体(4)，且每个圆柱体(4)与短管(3)滑动配合，每个圆柱体(4)的上端通过螺钉与圆盘(5)连接，细钢柱(6)垂直设置在圆盘(5)上端的中心处，且细钢柱(6)与圆盘(5)制成一体，砝码(7)套装在细钢柱(6)上，支撑板(8)设置在容器盖(2)与圆盘(5)之间，且支撑板(8)的上端与圆盘(5) 接触，支撑板(8)的下端与容器盖(2)接触。
2.根据权利要求I所述新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于所述圆筒形容器 ⑴采用钢质材料制成，圆筒形容器⑴的外径为IOOmm 200mm、圆筒形容器⑴的侧壁厚度为15mm、高为90mm 110mm。
3.根据权利要求I或2所述新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于两个螺纹孔 (2-1)之间的中心距为50mm 100mm，每个螺纹孔(2-1)的孔径为M30 M60。
4.根据权利要求3所述新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于所述短管(3)的长度为40mm 75mm。
5.根据权利要求4所述新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于所述圆盘(5)采用钢质材料制成，圆盘(5)的外径为190mm 210mm、厚度为15mm。
6.根据权利要求5所述新拌混凝土塑性粘度测量装置，其特征在于所述圆柱体(4) 米用钢质材料制成，圆柱体(4)的直径为25mm 50mm、长度为IOOmm 110mm。
全文摘要
新拌混凝土塑性粘度测量装置，它涉及一种用于测量混凝土塑性粘度的仪器。以解决采用现有技术测量新拌混凝土塑性粘度存在测量结果不准确和现有技术适应性受限制的问题。圆筒形容器通过外侧壁上端的外螺纹与容器盖螺纹连接，容器盖上以圆筒形容器的轴线为基准对称设有两个螺纹孔，每个螺纹孔内设置一个短管，且短管与螺纹孔螺纹连接，每个短管的内孔中装有一个圆柱体，且每个圆柱体与短管滑动配合，每个圆柱体的上端通过螺钉与圆盘连接，细钢柱垂直设置在圆盘上端的中心处，且细钢柱与圆盘制成一体，砝码套装在细钢柱上，支撑板设置在容器盖与圆盘之间，且支撑板的上端与圆盘接触，支撑板的下端与容器盖接触。本发明用于新拌混凝土塑性粘度的测定。
文档编号G01N11/12GK102590039SQ20121002527
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者杨英姿, 杨英杰 申请人:哈尔滨工业大学