本发明专利技术公开了一种用于测定浆体自由膨胀率的装置和方法，依据本发明专利技术，相对于传统的测量装置例如量筒，本发明专利技术采用了柔性的塑料袋盛装待测浆体，随着浆体的膨胀，塑料袋会产生变形，因而不具备例如量筒那样的刚性约束，从而浆体在整体上受到的环向约束少，浆体膨胀也更加趋近于自由膨胀，因而更能相对准确的表征浆体的自由膨胀。在此条件下，通过双圆筒的设计，其中外层圆筒采用刚性的圆筒，通过排气量的提取，能够准确的得到膨胀所产生的排气量。整体上相对于传统的浆体自由膨胀测定方案具有相对较高的准确表征性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于测定浆体自由膨胀率的装置，以及使用该装置测定浆体自由膨胀率的方法。
技术介绍
自由膨胀率是反映材料膨胀性能的指标之一，对判别例如混凝土浆体的膨胀性能有较大参考价值。测浆体凝结前膨胀率是结合泌水率的测试进行的，例如将水泥浆浆体灌入量筒，测试初始体积，泌水的水泥浆继续静置21h (h表示小时)后测量水泥浆体膨胀后的浆面高度。在此条件下，膨胀的水泥浆体体积除以水泥浆体初始体积即为膨胀率。 这是当前常用的浆体自由膨胀率测定方法，然而测试自由膨胀的现有实验过程中总会受到例如玻璃壁的环向限制，使得自由膨胀率测量通常局限在预定限制膨胀的范围内，存在较大误差。 注:泌水的水泥浆继续静置21h，其实际上距制浆时间为24h。 有关于自由膨胀率的测试装置，较早的见于专利文献CN2458621Y，其采用一个开放的固定槽盛装浆体，并在固定槽边壁面上设置测头。该装置没有摆脱刚性器壁对浆体的环向限制。 专利文献CN2840038Y则公开了一种水泥膨胀模拟实验装置，其采用套筒配合活塞的结构进行水泥膨胀率的测试，其中套筒内用于充填水泥浆体，然后再配合以活塞，浆体膨胀则推动活塞向上运动，从而通过对活塞位移的检测来确定浆体膨胀率。该装置一方面仍然会对浆体形成容器的环向限制，而且浆体要推动活塞移动，需要支撑一定的静压力，会进一步增加测量的误差。 专利文献CN101788456A则首先对之前水泥乳化浙青砂浆(CA砂浆)的膨胀率检测方法做了一个简要说明，并具体指出了当前采用250ml(毫升)量筒进行浆体膨胀率测量的方法所存在的问题及原因，可被本领域的技术人员所参考，进而，提出了采用置换法进行膨胀率测定的方法，尽管操作方法很复杂，相对于原有的方法测量精度也比较高，然而也主要采用量筒进行测量，并没有因此解决环向限制的问题。以此也表明，通过其他方式提高测定精度遇到了很大的瓶颈。 在一些实现中，存在采用溢流的方法进行膨胀率测定的方法，能够在一定程度上缓解环向限制的问题，但力度上非常弱，这只有在专利技术人分析的很小的范围内具有价值，并没有解决环向限制的问题，然而却牺牲了更多测定精度，原因在于溢流必然会导致部分浆体流失，流失的部分即便是被精确计量，通过换算计入整体的膨胀率，也会存在非常大的误差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术基于待测定浆体在三维空间的自由膨胀，提出了一种测定相对准确的用于测定浆体自由膨胀率的装置，以及使用该装置测定浆体自由膨胀率的方法。 本专利技术采用以下技术方案: 依据本专利技术的一个方面，一种用于测定浆体自由膨胀率的装置，包括: 外层圆筒，为下底封闭的刚性圆筒； 内层圆筒，位于所述外层圆筒内，并具有圆柱形塑料袋构成的筒身和配置于塑料袋筒身袋口的刚性的筒头，且该内层圆筒的轴向长度小于外层圆筒的轴向长度； 复合筒盖，具有一个公用的上底板和形成在上底板下表面的内罩盖，以及形成在上底板下表面并与内罩盖同轴线的冠盖，其中内罩盖与所述筒头连接而形成与外层圆筒气密封隔离的第二空间，而冠盖与所述外层圆筒上端连接形成与外层圆筒外部气密封隔离的第一空间；相应地，在上底板上设有接入第一空间的第一管口和接入第二空间的第二管口 ；以及 排气计量装置，用于连接第一管口和第二管口，用于分别计量第一管口和第二管口的排气量。 依据本专利技术的另一个方面，一种应用上述用于测定浆体自由膨胀率的装置测定浆体自由膨胀率的方法，包括以下步骤: I)在一个恒温恒湿的环境中，将拌合均匀的待测浆体导入到内层圆筒的塑料袋，计待测浆体的初始体积为Vtl ； 2)气密封连接内层圆筒与复合筒盖，所形成的气密封空间为第二空间，该第二空间通过第二管口接出； 3)将内层圆筒置入外层圆筒，并气密封连接外层圆筒与复合筒盖上的冠盖，形成测定总成，且内层圆筒与外层圆筒间形成气密封空间为第一空间，该第一空间通过第一管口接出； 4)通过连接于第一管口和第二管口的排气计量装置对第一管口和第二管口的排气量分别计量，得到排气量为AV1和AV2,则膨胀率为(AvaAv2W101^ 从上述方案可以看出，依据本专利技术，相对于传统的测量装置例如量筒，本专利技术采用了柔性的塑料袋盛装待测浆体，随着浆体的膨胀，塑料袋会产生变形，因而不具备例如量筒那样的刚性约束，从而浆体在整体上受到的环向约束少，浆体膨胀也更加趋近于自由膨胀，因而更能相对准确的表征浆体的自由膨胀。在此条件下，通过双圆筒的设计，其中外层圆筒采用刚性的圆筒，通过排气量的提取，能够准确的得到膨胀所产生的排气量。整体上相对于传统的浆体自由膨胀测定方案具有相对较高的准确表征性。 上述用于测定浆体自由膨胀率的装置，于一些实施例中，冠盖与外层圆筒的连接，以及内罩盖与内层圆筒的连接为管螺纹连接，方便快捷连接，且具有较好的密封能力。 进一步地，为了提高密封能力，所述管螺纹连接的螺纹接合面打有密封介质。 上述用于测定浆体自由膨胀率的装置，区分对待不同的密封能力，内罩盖与内层圆筒接合后还在接合处贴有密封胶条，从而能够获得更加准确的自由膨胀率。 为减少两层圆筒本身对测定精度的影响，内层圆筒的直径是外层圆筒直径的1/3 ?3/4。 在一些实施例中，为了提高装置的相对通用性，为所述内罩盖与所述上底板间为一体结构或者为可拆连接，并在为可拆连接时，上底板的下表面形成有多个同心接头，各接头直径不同，相互间留有装配间隙，以适应不同直径的内罩盖的装配。 优选地，内层圆筒的轴向长度是外层圆筒轴向长度的1/2?4/5，减少两层圆筒本身对测定精度的影响。 在一些实施例中，所述排气计量装置为匹配第一管口和第二管口的各一跟带有刻度的透明软质管，且该透明软质管配有管阀，结构简单，操作方便。 于一些实施例中，在形成第二空间前，在外层圆筒内注入体积大于等于1/3第二空间容积并小于等于3/4第二空间容积的水，减少空气压缩比大对测量结果的负面影响。 优选地，复合筒盖与外层圆筒以及与内层圆筒的连接采用管螺纹连接，且管螺纹的连接接合面打有密封介质。 优选地，复合筒盖与外层圆筒之间的管螺纹连接接合面上的密封介质为密封圈，而复合圆筒与内层圆筒之间的管螺纹连接接合面上的密封介质为凡士林，并在打上凡士林并接合后，再在接合处贴密封胶条。 上述测定浆体自由膨胀率的方法，所述排气计量装置采用带有刻度的透明软质管，且该透明软质管配有管阀，从而，在形成第二空间前，在透明软质管中注入用于标识和封闭的水，然后关上管阀； 在形成第一空间和第二空间后，打开管阀，记下水静止后两透明硬质管上由水所标识的刻度，分别为VV2; 到计量时间点后记录两个玻璃管上的刻度线V3、V4,则最终膨胀体积为(V3-V1) + (V4-V2)，则膨胀率结果为[(V3-V1) + (V4-V2) ] /V0^lOO%。 【附图说明】 图1为依据本专利技术的一种外层圆筒的结构示意图。 图2为一种外层圆筒底盖结构不意图。 图3为一种复合上盖结构示意图。 图4为一种内层圆筒结构示意图。 图中:1.外层圆筒筒身，2.上筒口，3.下筒口，4.第一管口，5.锥形管口，6.第二管口，7.冠盖，8.内罩盖，9.筒头，10.螺纹筒口，11.内层圆筒筒身。 【具体实施方式】 参本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，包括：外层圆筒，为下底封闭的刚性圆筒；内层圆筒，位于所述外层圆筒内，并具有圆柱形塑料袋构成的筒身和配置于塑料袋筒身袋口的刚性的筒头，且该内层圆筒的轴向长度小于外层圆筒的轴向长度；复合筒盖，具有一个公用的上底板和形成在上底板下表面的内罩盖，以及形成在上底板下表面并与内罩盖同轴线的冠盖，其中内罩盖与所述筒头连接而形成与外层圆筒气密封隔离的第二空间，而冠盖与所述外层圆筒上端连接形成与外层圆筒外部气密封隔离的第一空间；相应地，在上底板上设有接入第一空间的第一管口和接入第二空间的第二管口；以及排气计量装置，用于连接第一管口和第二管口，用于分别计量第一管口和第二管口的排气量。
【技术特征摘要】
1.一种用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，包括: 外层圆筒，为下底封闭的刚性圆筒； 内层圆筒，位于所述外层圆筒内，并具有圆柱形塑料袋构成的筒身和配置于塑料袋筒身袋口的刚性的筒头，且该内层圆筒的轴向长度小于外层圆筒的轴向长度； 复合筒盖，具有一个公用的上底板和形成在上底板下表面的内罩盖，以及形成在上底板下表面并与内罩盖同轴线的冠盖，其中内罩盖与所述筒头连接而形成与外层圆筒气密封隔离的第二空间，而冠盖与所述外层圆筒上端连接形成与外层圆筒外部气密封隔离的第一空间；相应地，在上底板上设有接入第一空间的第一管口和接入第二空间的第二管口 ；以及 排气计量装置，用于连接第一管口和第二管口，用于分别计量第一管口和第二管口的排气量。2.根据权利要求1所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，冠盖与外层圆筒的连接，以及内罩盖与内层圆筒的连接为管螺纹连接。3.根据权利要求2所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，所述管螺纹连接的螺纹接合面打有密封介质。4.根据权利要求3所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，内罩盖与内层圆筒接合后还在接合处贴有密封胶条。5.根据权利要求1-4任一所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，内层圆筒的直径是外层圆筒直径的1/3?3/4。6.根据权利要求5所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，所述内罩盖与所述上底板间为一体结构或者为可拆连接，并在为可拆连接时，上底板的下表面形成有多个同心接头，各接头直径不同，相互间留有装配间隙，以适应不同直径的内罩盖的装配。7.根据权利要求1-4任一所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，内层圆筒的轴向长度是外层圆筒轴向长度的1/2?4/5。8.根据权利要求1-4任一所述的用于测定浆体自由膨胀率的装置，其特征在于，所述排气计量装置为匹配第一管口和第二管口的各一根带有刻度的透明软质管，且该透明软质管配有管阀。9.一种应用如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明慧，李晓宁，李婷，朱玉雪，王悦，邹琼慧，王健，赵海洋，
申请(专利权)人：中建材中岩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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