【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于公路工程水泥混凝土材料，尤其涉及一种自养护路面混凝土养护效果测试装置及评价应用方法。
技术介绍
1、水泥混凝土路面是我国高等级公路的主要铺面形式之一，具有承载力高、低碳环保等突出优势。路面水泥混凝土裸露于大气中，铺筑成型后极易在路表蒸发及胶凝材料水化双重作用下迅速丧失内部水分。由于交通基础设施建设的日新月异，水泥混凝土结构较低的水胶比及较高的致密性致使传统湿制养护水分难以充分浸润结构内部以及时提升湿度，进而导致湿度收缩微裂缝萌生问题难以解决，并可能存在路面板内外水化不均匀，极限水化度较低的问题，增大路面服役过程中的耐久性劣化风险。因此，采用高吸水性树脂作为自养护剂，将其在高性能混凝土拌合过程中加入以形成“蓄水”凝胶，其能够在环境湿度下降、离子浓度增大时逐渐释水适时释放水分以保持混凝土的高湿状态，有效抑制收缩微裂纹萌生，并增大胶凝材料的极限水化度，实现自养护。
2、高吸水性树脂在水泥混凝土养护阶段的吸液-释液程度以及吸释时机是决定其自养护效果的关键性因素，同时也影响自养护水分以及高吸水性树脂的掺量选取，实质上为自养护剂释水后残留孔对孔隙率的增加作用与其水化填充作用、微裂纹抑制作用之间的权衡。自养护剂残留如吸液倍率过大会大幅增大材料孔隙率，过小则影响释液养护范围，而释液过快易导致水胶比增大以降低材料强度，释液过慢则影响自养护效果。因此，须精准测试高吸水性树脂在不同水泥浆液(不同配比、高吸水性树脂掺量等)、工况(包括温度、湿度等)以及不同层位中的吸液、释液倍率及速率，并建立释液圆半径、毛细孔负压以及相对湿度三
技术实现思路
1、本专利技术要解决的是提供一种设计合理、结构简单、使用方便、效果良好的自养护路面混凝土养护效果测试装置及评价应用方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、自养护路面混凝土养护效果测试装置，主要包括路面混凝土板浇筑模具、自养护剂分层放置筒、振动装置和环形电子显微测试装置，路面混凝土板浇筑模具安装设置于振动装置上，多个自养护剂分层放置筒均匀安装设置于路面混凝土板浇筑模具内底面上；自养护剂分层放置筒由四个放置筒从上至下层叠连接构成，放置筒为不锈钢网状筒，其上面开口、下面由底座封闭，底座底部设有激光测距装置，顶层的放置筒顶面设密封盖；每个放置筒外围均设置有温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器，每个放置筒内部均放置有pva水溶性薄膜包，pva水溶性薄膜包是采用pva水溶性薄膜包裹自养护剂干粉及示踪颜料干粉制成。
4、路面混凝土板浇筑模具为上面开口、下面封闭的矩形不锈钢盒体，盒体底面通过导轨与振动装置连接；盒体内部尺寸为500mm×500mm×100mm，盒体内部底面均匀布置16个螺旋槽，螺旋槽与自养护剂分层放置筒外螺纹连接；螺旋槽外围附近设置有温湿度一体化测试传感器插槽、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器插槽分别匹配温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器；盒体外壁设有传感器数据读取及控制面板装置，装置内置电池盒。
5、温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器和激光测距装置分别连接传感器数据读取及控制面板并由其控制。
6、振动装置的平面尺寸为800mm×800mm，振动频率为2860次/分，振幅为0.3-0.6mm。
7、环形电子显微测试装置放大倍数为300倍，其内部镜头处设有刻度，刻度1div＝0.02mm；激光测距装置设置在放置筒下面底部中心，精度为0.1mm。
8、自养护剂分层放置筒总高度高于路面混凝土板浇筑模具厚度10mm，筒直径为40mm，其网孔尺寸为0.1mm；自养护剂分层放置筒分为4层，下边三层高度均为25mm，顶层高度为35mm，各放置筒的底部均含有底座，底座向下突出的外壁上设有外螺纹，放置筒开口内壁设有内螺纹，各层放置筒之间通过外螺纹与内螺纹匹配螺纹连接；底座外壁外螺纹顶部设有橡胶圈。
9、放置筒由不锈钢网状筒底部箍紧底座而成；不锈钢网状筒由两个半圆筒片组成，两个半圆筒片前后分别通过合页和滑动按扣活动连接。
10、测试装置用于自养护路面混凝土养护效果测试。
11、自养护路面混凝土养护效果评价应用方法，使用上述测试装置进行测试，通过激光测距装置精准测试不同路面混凝土层位处、距板边不同距离处自养护剂的吸液与释液程度，并通过环形电子显微测试装置对释液圆半径进行实时观测，进而判断自养护水分的有效释放率；通过温湿度一体化测试传感器与毛细孔负压测试传感器所测养护全阶段的温度、湿度及毛细孔负压变化情况，进而建立释液圆半径、毛细孔负压以及相对湿度三个重要指标之间的数学关系模型，据此综合、系统地评价自养护路面混凝土养护效果。
12、数学关系模型符合以下公式
13、
14、其中，σ代表弯月面表面张力，r代表弯月面孔径，φ代表相对湿度，r代表理想气体常数，t代表绝对温度，θ代表接触角，m代表水分子的摩尔质量。
15、针对目前自养护路面混凝土养护效果测试评价存在的问题，专利技术人设计了一种自养护路面混凝土养护效果测试装置，主要包括路面混凝土板浇筑模具、自养护剂分层放置筒、振动装置和环形电子显微测试装置，路面混凝土板浇筑模具安装设置于振动装置上，多个自养护剂分层放置筒均匀安装设置于路面混凝土板浇筑模具内底面上；自养护剂分层放置筒由四个放置筒从上至下层叠连接构成，放置筒为不锈钢网状筒，其上面开口、下面由底座封闭，底座底部设有激光测距装置，顶层的放置筒顶面设密封盖；每个放置筒外围均设置有温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器，每个放置筒内部均放置有pva水溶性薄膜包，pva水溶性薄膜包是采用pva水溶性薄膜包裹自养护剂干粉及示踪颜料干粉制成。据此，专利技术人建立了一种自养护路面混凝土养护效果评价应用方法，使用上述测试装置进行测试，通过激光测距装置精准测试不同路面混凝土层位处、距板边不同距离处自养护剂的吸液与释液程度，并通过环形电子显微测试装置对释液圆半径进行实时观测，进而判断自养护水分的有效释放率；通过温湿度一体化测试传感器与毛细孔负压测试传感器所测养护全阶段的温度、湿度及毛细孔负压变化情况，进而建立释液圆半径、毛细孔负压以及相对湿度三个重要指标之间的数学关系模型，据此综合、系统地评价自养护路面混凝土养护效果。本专利技术首次提出养护效果4项评价指标，包括相对湿度、毛细孔负压、自养护剂堆积中心距激光测距仪距离以及释液圆半径等，根据这些指标及其之间的数学关系，能够实现对自养护路面混凝土养护效果的准确评价。应用本专利技术能够在保证自养护剂与水泥浆液紧密接触的前提下，实现从时间和空间等全方位监测自养护剂在路面水泥混凝土中的吸液特征及释液自养护效果，并对自养护效果进行综合评价，进而保证自养护掺量、额外引入养护水分量选取的科学性，以及对自本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自养护路面混凝土养护效果测试装置，其特征在于主要包括路面混凝土板浇筑模具、自养护剂分层放置筒、振动装置和环形电子显微测试装置，路面混凝土板浇筑模具安装设置于振动装置上，多个自养护剂分层放置筒均匀安装设置于路面混凝土板浇筑模具内底面上；所述自养护剂分层放置筒由四个放置筒从上至下层叠连接构成，放置筒为不锈钢网状筒，其上面开口、下面由底座封闭，底座底部设有激光测距装置，顶层的放置筒顶面设密封盖；每个放置筒外围均设置有温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器，每个放置筒内部均放置有PVA水溶性薄膜包，PVA水溶性薄膜包是采用PVA水溶性薄膜包裹自养护剂干粉及示踪颜料干粉制成。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述路面混凝土板浇筑模具为上面开口、下面封闭的矩形不锈钢盒体，盒体底面通过导轨与振动装置连接；所述盒体内部尺寸为500mm×500mm×100mm，盒体内部底面均匀布置16个螺旋槽，螺旋槽与自养护剂分层放置筒外螺纹连接；所述螺旋槽外围附近设置有温湿度一体化测试传感器插槽、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器插槽分别匹配温湿度一体化测试传感器、
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：所述温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器和激光测距装置分别连接传感器数据读取及控制面板并由其控制。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述振动装置的平面尺寸为800mm×800mm，振动频率为2860次/分，振幅为0.3-0.6mm。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述环形电子显微测试装置放大倍数为300倍，其内部镜头处设有刻度，刻度1DIV＝0.02mm；所述激光测距装置设置在放置筒下面底部中心，精度为0.1mm。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述自养护剂分层放置筒总高度高于路面混凝土板浇筑模具厚度10mm，筒直径为40mm，其网孔尺寸为0.1mm；所述自养护剂分层放置筒分为4层，下边三层高度均为25mm，顶层高度为35mm，各放置筒的底部均含有底座，底座向下突出的外壁上设有外螺纹，放置筒开口内壁设有内螺纹，各层放置筒之间通过外螺纹与内螺纹匹配螺纹连接；所述底座外壁外螺纹顶部设有橡胶圈。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述放置筒由不锈钢网状筒底部箍紧底座而成；所述不锈钢网状筒由两个半圆筒片组成，两个半圆筒片前后分别通过合页和滑动按扣活动连接。
8.权利要求1所述的测试装置用于自养护路面混凝土养护效果测试。
9.一种自养护路面混凝土养护效果评价应用方法，其特征在于使用权利要求1所述测试装置进行测试，通过激光测距装置精准测试不同路面混凝土层位处、距板边不同距离处自养护剂的吸液与释液程度，并通过环形电子显微测试装置对释液圆半径进行实时观测，进而判断自养护水分的有效释放率；通过温湿度一体化测试传感器与毛细孔负压测试传感器所测养护全阶段的温度、湿度及毛细孔负压变化情况，进而建立释液圆半径、毛细孔负压以及相对湿度三个重要指标之间的数学关系模型，据此综合、系统地评价自养护路面混凝土养护效果。
10.根据权利要求5所述的评价应用方法，其特征在于所述数学关系模型符合以下公式：
...【技术特征摘要】
1.一种自养护路面混凝土养护效果测试装置，其特征在于主要包括路面混凝土板浇筑模具、自养护剂分层放置筒、振动装置和环形电子显微测试装置，路面混凝土板浇筑模具安装设置于振动装置上，多个自养护剂分层放置筒均匀安装设置于路面混凝土板浇筑模具内底面上；所述自养护剂分层放置筒由四个放置筒从上至下层叠连接构成，放置筒为不锈钢网状筒，其上面开口、下面由底座封闭，底座底部设有激光测距装置，顶层的放置筒顶面设密封盖；每个放置筒外围均设置有温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器，每个放置筒内部均放置有pva水溶性薄膜包，pva水溶性薄膜包是采用pva水溶性薄膜包裹自养护剂干粉及示踪颜料干粉制成。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述路面混凝土板浇筑模具为上面开口、下面封闭的矩形不锈钢盒体，盒体底面通过导轨与振动装置连接；所述盒体内部尺寸为500mm×500mm×100mm，盒体内部底面均匀布置16个螺旋槽，螺旋槽与自养护剂分层放置筒外螺纹连接；所述螺旋槽外围附近设置有温湿度一体化测试传感器插槽、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器插槽分别匹配温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器；所述盒体外壁设有传感器数据读取及控制面板装置，装置内置电池盒。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：所述温湿度一体化测试传感器、水泥混凝土毛细孔负压测试传感器和激光测距装置分别连接传感器数据读取及控制面板并由其控制。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述振动装置的平面尺寸为800mm×800mm，振动频率为2860次/分，振幅为0.3-0.6mm。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢政专，张仰鹏，覃潇，张洪刚，黄庆健，焦晓东，孙晓龙，李舒阳，唐俊，陈发明，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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