一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，包括密闭的控温控湿环境箱10，控温控湿环境箱10中可拆卸的安装有温度控制部件8和湿度控制部件9，控温控湿环境箱10还安装有测量试件材料长度变化的测量装置。本发明专利技术还公开了该种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置的测量方法，本发明专利技术使用溶液池内可更换饱和盐溶液来实现环境湿度控制，通过装有液氨的热棒7数量搭配来实现环境温度控制，使用长度变化测量装置来检测试件长度变化。解决了水泥净浆/砂浆在湿度变化或低温温度变化条件下长度变化实时监测的问题，可用于水泥净浆/砂浆/混凝土等水泥基材料受湿度影响或低温严寒气候条件影响下体积变化的研究与应用。

A real-time measuring device for measuring the length change of cement based material for controlling temperature and humidity and its measuring method

The invention discloses a real-time measuring device for the length change of cement-based material controlled by temperature and humidity, which comprises an enclosed temperature and humidity control environment box 10, a detachable temperature control unit 8 and a humidity control unit 9 installed in the temperature and humidity control environment box 10, and a measuring device for measuring the material length change of a test piece. . The invention also discloses a measuring method of the real-time measuring device for the length change of the temperature-controlled and humidity-controlled cement-based material. The method realizes the environmental humidity control by replacing the saturated salt solution in the solution pool, realizes the environmental temperature control by the number of 7 hot rods with liquid ammonia, and uses the length change measuring device to detect and test. Piece length change. It solves the problem of real-time monitoring the length change of cement paste/mortar under the condition of humidity change or low temperature temperature change, and can be used in the research and application of volume change of cement-based materials such as cement paste/mortar/concrete under the influence of humidity or low temperature and cold climate conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置及其测量方法
本专利技术属于土木工程材料性能检测仪器
，具体涉及一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置及其测量方法。
技术介绍
混凝土材料在现代建筑中广泛运用，它具有价格低廉、适用范围广、耐久性好等优点，但其在服役过程中遇到不同的温湿度环境，会此引起混凝土的收缩或膨胀，继而会使混凝土产生开裂现象。由于混凝土性能受水泥用量影响，水泥干缩性能直接影响水泥混凝土的使用质量，因此，一般通过测定水泥砂浆的干缩率来评定水泥的干缩性能。根据《JC/T603-2004水泥胶砂干缩试验方法》，试件在制备、养护、使用比长仪测量初始长度后，将试件移入规定温湿度的养护箱，一定时间后再取出，放置于位于室温环境下的比长仪上测量。该方法的缺点在于，不能排除试件在多次移入取出过程中所涉及到的环境突然改变或其他因素的影响，且操作繁杂。本专利技术的目的是准确有效地评定外界环境湿度或温度变化条件下水泥基材料长度的变化，在试件不移动的情况下改变环境条件测量试件长度的实时变化更符合工程实际。现有长度测量技术为各类水泥胶砂比长仪，比长仪是一种用于测定水泥胶砂试件各龄期的干缩率和膨胀水泥各龄期的膨胀率的仪器，包括千分表，上测头，90°V型支座，下测头，标准杆，底座等。它具有使用方便，测量精度高，速度快，读数清楚等优点。为避免因环境多次突变造成影响，可将长度测量装置及试件共同移入环境箱，但这样不能排除测量装置的支架等部件受环境影响产生变化以及千分表精度受影响等不利因素。本专利技术提出一个控温控湿环境箱，并与比长仪这个长度变化测量装置相结合，所用支架等部件都使用受温度影响小的因瓦合金制作，千分表安装在环境箱外，避免了原有测试过程中带来的问题，且操作简便，在不移动试件的情况下可测量水泥净浆、砂浆及混凝土等试件长度与温度、湿度的变化关系。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的水泥胶砂收缩膨胀测量装置，存在试验操作复杂、试件转移过程遭受多次环境突变引起误差等问题，提供一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置及其测量方法，准确有效地评定外界环境湿度或温度变化条件下水泥基材料长度的变化，在试件不移动的情况下改变环境条件测量试件长度的实时变化更符合工程实际。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，包括密闭的控温控湿环境箱(10)、温度控制部件(8)和湿度控制部件(9)；所述控温控湿环境箱(10)侧壁上开设有若干可闭合的通口(11)，所述温度控制部件(8)包括若干可从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)的热棒(7)，所述热棒(7)包括密封的棒体(71)，所述棒体(71)为中空，所述棒体(71)底部储存有用以吸热降温的液氨(72)；所述湿度控制部件(9)包括溶液池(91)，所述溶液池(91)中填充有饱和盐溶液(93)，所述溶液池(91)上可拆卸的盖设有隔板(94)，所述溶液池(91)的一侧壁上安装有推板(92)，所述控温控湿环境箱(10)的侧壁上还开设有通孔(12)，所述溶液池(91)穿过通孔(12)可滑动的进出于控温控湿环境箱(10)，所述推板(92)位于控温控湿环境箱(10)外侧，且所述推板(92)的直径大于通孔(12)的直径；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有测量装置，所述测量装置包括底座(4)，所述底座(4)上安装有用于夹持试件(2)的支架(3)，所述试件(2)上连接有用于测量试件(2)长度变化的测量仪器(1)，所述测量仪器(1)安装在控温控湿环境箱(10)外部；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有用于读取试件(2)周围温湿度的温湿度计(6)。进一步的，所述棒体(71)上部外侧安装有散热片(73)。进一步的，所述棒体(71)外侧壁上粘结有密封橡胶圈(74)，且所述密封橡胶圈(74)的材料为耐低温硅橡胶。进一步的，所述控温控湿环境箱(10)的顶端开设有定位孔，所述泡沫板(5)设置在定位孔中，且所述泡沫板(5)上插有温湿度计(6)，所述温湿度计(6)伸入控温控湿环境箱(10)。进一步的，所述测量仪器(1)为千分表；或者所述测量仪器(1)为电子位移传感器。进一步的，所述棒体(71)的所用材料为钢。进一步的，所述控温控湿环境箱(10)采用的材料为有机玻璃，或者采用透明、耐低温的材料，所述耐低温范围为-30℃～30℃。进一步的，所述支架(3)所用材料为因瓦合金。进一步的，所述试件(2)在温度降低过程中收缩，将所述试件(2)在其内生成冰导致长度突然增加时的温度，确定为试件(2)的结冰温度。一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置的测量方法，包括如下步骤：(1)保持温度不变，控制湿度变化1)选取温度大于0℃的实验环境，并在实验时保持温度不变，关闭控温控湿环境箱(10)的所有通口(11)保持密封；2)根据参考的实验温度下饱和盐溶液的平衡相对湿度值，配置不同溶质的饱和盐溶液；3)在常温下，读取此时的环境湿度，测量试件(2)的初始长度并记录该初始长度，然后在长度测量装置上安置稳定，所述试件(2)为40mm×40mm×160mm标准水泥砂浆试件；4)长度测量装置校准与测量仪器(1)调零；5)试验时将一种饱和盐溶液装入溶液池(91)中，推入控温控湿环境箱(10)内，维持恒定湿度14天，读取测量仪器(1)读数与温湿度计(6)的温度、湿度值并记录；6)按照不同溶质饱和盐溶液可维持的环境湿度值从高到低排列，依次进行步骤(5)的试验，直至实验湿度从97％RH降低至22％RH时结束试验；7)数据处理，误差分析，获得水泥砂浆试件长度与湿度变化关系；(2)保持湿度不变，控制温度变化1)制作若干根热棒(7)，并分别填充不同体积的液氨，将制作好的热棒(7)存储在-40℃的冰柜中；2)读取此时的实验环境湿度，测量试件(2)的初始长度并记录该初始长度，然后在长度测量装置上安置稳定，所述试件(2)为40mm×40mm×160mm标准水泥砂浆试件；3)长度测量装置校准与测量仪器(1)调零；4)取出一根热棒(7)，从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)中，所述棒体(71)的底部伸入控温控湿环境箱(10)，且所述棒体(71)的上部位于控温控湿环境箱(10)外部，所述热棒(7)与控温控湿环境箱(10)的连接处保持密封；5)读取温湿度计(6)的温度，维持当前温度1小时，读取测量仪器(1)的读数并记录；6)每次增加一根热棒(7)，重复本次试验步骤(4)和(5)，直至温度降至-18℃；7)每次减少一根热棒(7)，重复本次试验步骤(4)和(5)，直至温度升高至4℃；8)结束实验将所有热棒(7)放回-40℃的冰柜中；9)数据处理，误差分析，获得试件(2)长度与温度变化关系。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术在常温下，将水泥基材料制成的标准试件(40mm×40mm×160mm)安装在长度测量装置上不再移动，使用密封有机玻璃箱，建立一个独立空间，在箱体前侧通孔设置可推拉拆卸的饱和盐溶液池，通过在池内装入饱和盐溶液维持环境湿度，并配置不同溶质饱和盐溶液分次试验，使本试验环境湿度控制在22％～97％RH。由此，可直接获得试件长度与环境湿度的关系。2、本专利技术将水泥基材料制成的标准试件(40mm×40mm×160mm)安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：包括密闭的控温控湿环境箱(10)、温度控制部件(8)和湿度控制部件(9)；所述控温控湿环境箱(10)侧壁上开设有若干可闭合的通口(11)，所述温度控制部件(8)包括若干可从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)的热棒(7)，所述热棒(7)包括密封的棒体(71)，所述棒体(71)为中空，所述棒体(71)底部储存有用以吸热降温的液氨(72)；所述湿度控制部件(9)包括溶液池(91)，所述溶液池(91)中填充有饱和盐溶液(93)，所述溶液池(91)上可拆卸的盖设有隔板(94)，所述溶液池(91)的一侧壁上安装有推板(92)，所述控温控湿环境箱(10)的侧壁上还开设有通孔(12)，所述溶液池(91)穿过通孔(12)可滑动的进出于控温控湿环境箱(10)，所述推板(92)位于控温控湿环境箱(10)外侧，且所述推板(92)的直径大于通孔(12)的直径；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有测量装置，所述测量装置包括底座(4)，所述底座(4)上安装有用于夹持试件(2)的支架(3)，所述试件(2)上连接有用于测量试件(2)长度变化的测量仪器(1)，所述测量仪器(1)安装在控温控湿环境箱(10)外部；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有用于读取试件(2)周围温湿度的温湿度计(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：包括密闭的控温控湿环境箱(10)、温度控制部件(8)和湿度控制部件(9)；所述控温控湿环境箱(10)侧壁上开设有若干可闭合的通口(11)，所述温度控制部件(8)包括若干可从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)的热棒(7)，所述热棒(7)包括密封的棒体(71)，所述棒体(71)为中空，所述棒体(71)底部储存有用以吸热降温的液氨(72)；所述湿度控制部件(9)包括溶液池(91)，所述溶液池(91)中填充有饱和盐溶液(93)，所述溶液池(91)上可拆卸的盖设有隔板(94)，所述溶液池(91)的一侧壁上安装有推板(92)，所述控温控湿环境箱(10)的侧壁上还开设有通孔(12)，所述溶液池(91)穿过通孔(12)可滑动的进出于控温控湿环境箱(10)，所述推板(92)位于控温控湿环境箱(10)外侧，且所述推板(92)的直径大于通孔(12)的直径；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有测量装置，所述测量装置包括底座(4)，所述底座(4)上安装有用于夹持试件(2)的支架(3)，所述试件(2)上连接有用于测量试件(2)长度变化的测量仪器(1)，所述测量仪器(1)安装在控温控湿环境箱(10)外部；所述控温控湿环境箱(10)中还安装有用于读取试件(2)周围温湿度的温湿度计(6)。2.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)上部外侧安装有散热片(73)。3.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)外侧壁上粘结有密封橡胶圈(74)，且所述密封橡胶圈(74)的材料为耐低温硅橡胶。4.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述控温控湿环境箱(10)的顶端开设有定位孔，所述泡沫板(5)设置在定位孔中，且所述泡沫板(5)上插有温湿度计(6)，所述温湿度计(6)伸入控温控湿环境箱(10)。5.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述测量仪器(1)为千分表；或者所述测量仪器(1)为电子位移传感器。6.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)的所用材料为钢。7.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述控温控湿环境箱(10)采用的材料为有机玻璃，或者采用透明、耐低温的材料，所述耐低温范围为-30℃～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，宋丹雅，潘琦，尹学谦，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32