標靶、采用該標靶測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種標靶，所述標靶本體包括一個主板以及連接在主板下方并與其一體成型的L形安裝基座，所述安裝基座的末端向上折彎，形成一個聯(lián)接板；測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，它包括鋼模以及位移測量系統(tǒng)，它還包括標靶本體，所述標靶本體設置在鋼模內(nèi)，在每塊標靶的主板上均有一塊吸附式標靶；所述位移測量系統(tǒng)包括位移傳感器以及信號處理器，位移傳感器將標靶的位移數(shù)據(jù)傳輸至信號處理器后進行分析處理，所述位移傳感器設有兩個且位于鋼模上方、吸附式標靶之間。本發(fā)明還公開了一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法。本發(fā)明可快速、準確的測量出磷酸鎂水泥早期的收縮量，同時，所采用的標靶后期能夠重復使用。
【專利說明】標靶、采用該標靶測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥材料性能測試領域，特別是標靶、采用該標靶測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]磷酸鎂水泥是一種基于酸堿反應而迅速凝結硬化的新型膠凝材料，具有凝結硬化快，早期強度高，粘結性能好，環(huán)境適應性廣等優(yōu)點，在機場跑道，市政公路，橋梁碼頭，軍事工程等領域廣泛應用，在醫(yī)學，油井固化，廢棄物固化等方面也具有廣闊的應用前景。目前，磷酸鎂水泥主要作為修補材料廣泛應用。為提高修補質(zhì)量，磷酸鎂水泥的收縮變形是所必須解決的關鍵性問題，多年來科學界和工程界均在為此努力。
[0003]磷酸鎂水泥的收縮行為主要集中在早期，特別是澆筑成型到凝結硬化前31！的收縮變形。目前，對磷酸鎂水泥的研宄主要集中后期收縮變形(干燥收縮方面),對于早期收縮一直處于探索階段。磷酸鎂水泥修補材料的體積穩(wěn)定性涉及到該材料從澆筑到養(yǎng)護直至凝結硬化的全過程，所以要提高修補效果，僅研宄中后期收縮變形(干燥收縮)是遠遠不夠的。
[0004]目前，對于磷酸鎂水泥收縮采用的儀器設備主要有比長儀法，螺旋測微計法等，學者們采用上述方法主要是以1卜后拆模，以1卜的測量值作為基準進行測量，測量過程中測量精度不高，測量誤差大，測量時人工讀數(shù)人為因素影響較大，更重要的是以上方法都無法解決磷酸鎂水泥石早齡期1卜以內(nèi)收縮測量的難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有硅酸鎂水泥收縮測量不夠完善、難以檢測硅酸鎂水泥早期測量精度不高，測量誤差大而提供的一種標靶、采用該標靶測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置及方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的標靶，它包括標靶本體，其特征在于，所述標靶本體包括一個主板以及連接在主板下方并與其一體成型的I形安裝基座，所述安裝基座的末端向上折彎，形成一個聯(lián)接板。
[0007]進一步的，為了便于后期測量時與磷酸鎂水泥漿更好的融合在一起，在聯(lián)接板中部設有一個通孔；所述標靶的主板呈圓形，安裝基座的橫向折彎部分呈梯形。
[0008]進一步的，為了便于后期敲掉水泥，將標靶重復利用，所述標靶本體的主板直徑為50~60111111，安裝基座的橫向?qū)挾葹?0~23111111。
[0009]一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，它包括鋼模以及位移測量系統(tǒng)，其特征在于，它還包括權利要求1至權利要求2中所述的標靶本體，所述標靶本體對稱設置在鋼模內(nèi)，在每塊標靶本體的主板上均設有一塊吸附式標靶；所述鋼模主要由一塊底模以及可拆卸式安裝在底模上的至少兩塊橫向設置的條模和豎向設置的端模組成，所述端模和條模之間相互連接，形成一個封閉的長方形框體；所述位移測量系統(tǒng)包括位移傳感器以及與位移傳感器相連接的信號處理器，位移傳感器將標靶的位移數(shù)據(jù)傳輸至信號處理器后進行分析處理，所述位移傳感器設有兩個且位于鋼模上方、吸附式標靶的靶心之間。
[0010]作為優(yōu)選，所述標靶的安裝基座與端模和條模所形成的框體過盈配合；所述位移傳感器為非接觸式位移傳感器。
[0011]進一步的，為了與標靶相配合，所述端模和條模所形成的長方形框體的長度為(280111111-400111111),寬度為 25臟~100111111。
[0012]進一步的，為了頂緊端模，防止水泥漿傾倒時端模不夠牢固，產(chǎn)生位移或脫落，在端模的外側(cè)設有一個緊固座和螺桿，在緊固座中部設有一個螺紋孔，螺桿可與螺紋孔相配合，使緊固座緊貼端模外側(cè)。
[0013]一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，使用上述測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，它包括如下步驟:
步驟1:將端模所形成框體的內(nèi)壁進行除銹和打磨，并在端模所形成的框體內(nèi)壁上鋪設至少一層隔離膜；
步驟2:裝置標靶和吸附式標靶:將兩個標靶折彎處背對鋼模的端模處放置，然后將兩個吸附式標靶分別吸附在標靶的主板上；最后，將緊固座放置在端模外，并將螺桿旋入緊固座的螺紋孔內(nèi)，將端模頂緊；
步驟3:根據(jù)實驗的目的，將攪拌后的待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿倒入條模和端模所形成的框體內(nèi)；在攪拌待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿時，需在待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂楽內(nèi)添加緩凝劑，所述緩凝劑的重量為待測磷酸鎂水泥凈楽或者砂楽中重量的6% ；步驟4:將位移傳感器裝置在鋼模上方并對準吸附式標靶的靶心，并將位移傳感器與信號處理器相連通；
步驟5:開啟位移傳感器和信號處理器，通過信號處理器獲取吸附式標靶的位移隨時間的變化曲線，以改變化曲線中的拐點為等效初凝時間，并作為收縮變形的起測齡期，該等效初凝時間以后的變化曲線即是待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿的收縮曲線。
[0014]進一步的，為了測試不同配比的磷酸鎂水泥的前期收縮情況，上述測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，還包括重復步驟1?步驟5，將不同配合比的磷酸鎂水泥凈漿及砂漿移至端模和條模所形成的框體內(nèi)對磷酸鎂水泥的自收縮進行測試。
[0015]作為優(yōu)選，上述隔離膜由里至外依次為:膠帶、潤滑脂以及聚乙烯薄膜，其具體的鋪設步驟為:步驟1:用膠帶在條模和端模所形成的框體內(nèi)壁以及該框體所包圍的底模上進行包裹；步驟2:在膠帶上均勻涂抹一層1?的潤滑脂；步驟3:將裁剪好的聚乙烯薄膜普貼在涂好的潤滑脂上。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明得到的標靶、采用該標靶測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置及方法具有如下優(yōu)點:
(丄)、本發(fā)明從磷酸鎂水泥加水攪拌到澆筑成型再到開始測試601??！內(nèi)可以完成。由于磷酸鎂水泥最快在201?。”憧梢阅Y硬化，通過摻加緩凝劑(具體使用時可采用硼砂)可延長其凝結時間。在不影響水泥強度的情況下，凝結時間可控制在701?。?。所以，此方法可以測得磷酸鎂水泥凈漿或砂漿111以內(nèi)及之后的收縮變形。
[0017](21標靶及鋼模的設計尺寸是值得考慮的問題，若尺寸太大容易與磷酸鎂水泥石牢牢的粘接在一起，拆除時導致標靶的破壞不能重復。本發(fā)明充分考慮到磷酸鎂水泥石的粘接強度高的特點，標靶及鋼模設計合理、方便拆裝、可重復使用。
[0018](31本發(fā)明中測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，通過位移傳感器和信號處理器，可以測得磷酸鎂水泥的早期收縮，并且測試方法簡單，精確度高，數(shù)據(jù)自動生成記錄，因而可以被用來測試磷酸鎂水泥的早期收縮及自收縮，通過對測試結果分析可以改善磷酸鎂水泥的修補效果，提高磷酸鎂水泥的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為實施例中標靶的立體結構示意圖；
圖2為實施例中測試磷酸鎂水泥早期收縮裝置的結構示意圖；
圖3為測試磷酸鎂水泥早期收縮裝置的俯視圖；
圖4為實施例中涂抹上隔離膜后測試磷酸鎂水泥早期收縮裝置的結構示意圖；
圖5為實施例中磷酸鎂水泥漿收縮測試曲線圖。
[0020]圖中:標靶本體1、主板11、安裝基座12、聯(lián)接板121、鋼模2、底模21、端模22、條模23、位移傳感器4、信號處理器5、緊固座6、螺紋孔61、螺桿7、膠帶8、潤滑脂9、聚乙烯薄膜10。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0022]實施例:
本實施例提供的一種標勒1，如圖1所示，它包括標勒1本體，所述標勒1本體1包括一個主板11以及連接在主板11下方并與其一體成型的[形安裝基座12，所述安裝基座12的末端向上折彎，形成一個聯(lián)接板121 ；在聯(lián)接板121中部設有一個通孔122 ；所述標靶本體的主板11呈圓形，安裝基座12的橫向折彎部分呈等腰梯形。
[0023]上述標靶本體1的主板11直徑為50~60111111，安裝基座12的橫向?qū)挾葹?0~23111111。
[0024]在本實施例中，所述標靶按以下步驟獲得:
步驟1、采用厚度為1.5皿?3皿的鐵板進行加工，表面除銹，本實施例中具體采用2皿的鐵板進行加工。
[0025]步驟2、標靶進行切割，做成上部為圓形的[型標靶(見圖0，其中上部主板11的直徑為55111111，標勒1本體1的高為83111111，圓部以下的寬度為22111111。
[0026]步驟3、再對I型標靶進行90。的彎起，彎折距離最好為16臟。
[0027]步驟4、將I型標靶的底部做成等腰梯形，所述梯形靠近端模寬度為22皿和里面部分寬度為
[0028]一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，如圖2、圖3所示，它包括的鋼模2以及位移測量系統(tǒng)，它還包括上述的標靶本體1，所述標靶本體1對稱設置在鋼模2內(nèi)，在每塊標靶本體1的主板11上均設有一塊吸附式標靶3 ；所述鋼模2主要由一塊底模21以及可拆卸式安裝在底模21上的至少兩塊條模23和端模22組成，所述端模22和條模23之間相互連接，形成一個封閉的長方形框體；所述位移測量系統(tǒng)包括位移傳感器4以及與位移傳感器4相連接的信號處理器5，位移傳感器4將標靶1的位移數(shù)據(jù)傳輸至信號處理器5后進行分析處理，所述位移傳感器4設有兩個且位于鋼模2上方、吸附式標靶3的靶心之間。
[0029]上述標靶本體1的安裝基座12與端模22和條模23所形成的框體過盈配合；所述位移傳感器4為非接觸式位移傳感器。
[0030]為了頂緊端模22，防止水泥漿傾倒時端模22不夠牢固，產(chǎn)生位移或脫落，在端模22的外側(cè)設有一個緊固座6和螺桿7，在緊固座6中部設有一個螺紋孔61，螺桿7可與螺紋孔61相配合，使緊固座6緊貼端模22外側(cè)。
[0031]在本實施例中，所述端模22設有兩塊，條模23設有四塊，垂直安裝在底模21上方，其中，條模23之間相互平行，四塊條模23的兩端均與端模22可拆卸式連接，將鋼模2分成三個上端具有開口的密閉盒體。
[0032]一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，使用如權利要求3至權利要求5所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，它包括如下步驟:
步驟1:將端模22和條模23所形成框體的內(nèi)壁進行除銹和打磨，并在端模22和條模23所形成的框體內(nèi)壁上鋪設至少一層隔離膜；如圖4所示，所述隔離膜由里至外依次為:膠帶8、潤滑脂9以及聚乙烯薄膜10，其具體的鋪設步驟為:步驟1:用膠帶在條模和端模所形成的框體內(nèi)壁以及該框體所包圍的底模上進行包裹；步驟2:在膠帶上均勻涂抹一層1?2111111的潤滑脂；步驟3:將裁剪好的聚乙烯薄膜普貼在涂好的潤滑脂上。
[0033]步驟2:裝置標靶和吸附式標靶:將兩個標靶折彎處背對鋼模2的端模22處放置，然后將兩個吸附式標靶3分別吸附在標靶的主板上；最后，將緊固座6放置在端模外，并將螺桿7旋入緊固座6的螺紋孔61內(nèi)，將端模22頂緊。
[0034]步驟3:根據(jù)實驗的目的，將攪拌后的待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿倒入條模23和端模22所形成的框體內(nèi)；在攪拌待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿時，需在待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿內(nèi)添加緩凝劑，所述緩凝劑的重量為待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿中重量的6%。
[0035]步驟4:將位移傳感器4裝置在鋼模2上方并對準吸附式標靶3的靶心，并將位移傳感器4與信號處理器5相連通。
[0036]步驟5:開啟位移傳感器4和信號處理器5，通過信號處理器5獲取吸附式標靶的位移隨時間的變化曲線，以改變化曲線中的拐點為等效初凝時間，并作為收縮變形的起測齡期，該等效初凝時間以后的變化曲線即是待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿的收縮曲線。
[0037]在具體實施時，為了檢測不同配比的磷酸鎂水泥的前期收縮情況，需重復步驟1?步驟5，將不同配合比的磷酸鎂水泥凈漿及砂漿移至端模22和條模23所形成的框體內(nèi)對磷酸鎂水泥的自收縮進行測試。
[0038]下面，就采用不同配比的磷酸鎂水泥所作的具體測試情況進行進一步的描述: 如圖5所示，將與腿2？04按質(zhì)量百分比為4:1的比例進行配制。即試驗時具體采用的質(zhì)量為4008，為100。為了控制磷酸鎂水泥的凝結時間，磷酸鎂水泥的配比中加入緩凝劑(具體為硼砂),硼砂的摻量通常根據(jù)啦0的質(zhì)量確定，一般為質(zhì)量的6%，所以，配比中4008的應加入248硼砂。拌合用水的質(zhì)量為啦0、狃2？04和硼砂質(zhì)量的12%，即加入62.徹水進行攪拌約3-=后即得到所要測量的磷酸鎂水泥漿，然后按照上述測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法中的五個步驟進行測量，即得到圖5中所示收縮曲線。
[0039]同上，將重量百分比為5: 1和6: 1的和狃2？04進行配制，然后按照上述測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法中的五個步驟進行測量，即得到圖5中所示收縮曲線。
[0040]在測試過程中，位移傳感器4獲取不同時間段磷酸鎂水泥的位移數(shù)值，并將上述位移數(shù)值傳遞到信號處理器5處，信號處理器5在收到位移傳感器4所傳遞的位移數(shù)據(jù)后，即可直接繪制出圖5所示變化曲線。
[0041]采用本實施例的測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法所獲得的數(shù)據(jù)準確，測量誤差小，從而得到不同配比的和1^2？04在不同時間段所產(chǎn)生的位移數(shù)據(jù)，為后期制備磷酸鎂水泥提供了有效的技術支撐。同時，通過對測試結果分析可以改善磷酸鎂水泥的修補效果，提高磷酸鎂水泥的經(jīng)濟效益。在具體測量的過程中，為了使得測量的數(shù)據(jù)更加準確，可在鋼模2外設置一個恒溫恒濕養(yǎng)護箱。
[0042]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制技術方案，盡管 申請人:參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種標靶，它包括標靶本體，其特征在于，所述標靶本體包括一個主板(11)以及連接在主板(11)下方并與其一體成型的L形安裝基座(12)，所述安裝基座(12)的末端向上折彎，形成一個聯(lián)接板(121)。
2.根據(jù)權利要求1所述的標靶，其特征在于，在聯(lián)接板(121)中部設有一個通孔(122);所述標靶本體的主板(11)呈圓形，安裝基座(12)的橫向折彎部分呈梯形。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的標靶，其特征在于，所述標靶本體的主板(11)直徑為50~60mm，安裝基座(12)的橫向?qū)挾葹?0~23mm。
4.一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，它包括鋼模(2)以及位移測量系統(tǒng)，其特征在于，它還包括權利要求1至權利要求2中所述的標靶本體(1)，所述標靶本體(1)對稱設置在鋼模(2)內(nèi)，在每塊標靶本體(1)的主板(11)上均設有一塊吸附式標靶(3);所述鋼模(2)主要由一塊底模(21)以及可拆卸式安裝在底模(21)上的至少兩塊橫向設置的條模(23)和豎向設置的端模(22)組成，所述端模(22)和條模(23)之間相互連接，形成一個封閉的長方形框體；所述位移測量系統(tǒng)包括位移傳感器(4)以及與位移傳感器(4)相連接的信號處理器(5 )，位移傳感器(4 )將標靶本體(1)的位移數(shù)據(jù)傳輸至信號處理器(5 )后進行分析處理，所述位移傳感器(4)設有兩個且位于鋼模(2)上方、吸附式標靶(3)的靶心之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，所述標靶本體(1)的安裝基座(12)與端模(22)和條模(23)所形成的框體過盈配合；所述位移傳感器(4)為非接觸式位移傳感器。
6.根據(jù)權利要求4所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，所述端模(22)和條模(23)所形成的長方形框體的長度為280mm~400mm，寬度為25mm~100mm。
7.根據(jù)權利要求4所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，在端模(22)的外側(cè)設有一個緊固座(6)和螺桿(7)，在緊固座(6)中部設有一個螺紋孔(61)，螺桿(7)可與螺紋孔(61)相配合，使緊固座(6)緊貼端模(22)外側(cè)。
8.一種測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，使用如權利要求3至權利要求5所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的裝置，其特征在于，它包括如下步驟: 步驟1:將端模(22)和條模(23)所形成框體的內(nèi)壁進行除銹和打磨，并在端模(22)和條模(23)所形成的框體內(nèi)壁上鋪設至少一層隔離膜； 步驟2:裝置標靶和吸附式標靶:將兩個標靶折彎處背對鋼模(2)的端模(22)處放置，然后將兩個吸附式標靶(3)分別吸附在標靶的主板上；最后，將緊固座(6)放置在端模外，并將螺桿(7 )旋入緊固座(6 )的螺紋孔(61)內(nèi)，將端模(22 )頂緊； 步驟3:根據(jù)實驗的目的，將攪拌后的待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿倒入條模(23)和端模(22)所形成的框體內(nèi)；在攪拌待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿時，需在待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿內(nèi)添加緩凝劑，所述緩凝劑的重量為待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿中MgO重量的6% ； 步驟4:將位移傳感器(4)裝置在鋼模(2)上方并對準吸附式標靶(3)的靶心，并將位移傳感器(4)與信號處理器(5)相連通； 步驟5:開啟位移傳感器(4)和信號處理器(5)，通過信號處理器(5)獲取吸附式標靶的位移隨時間的變化曲線，以改變化曲線中的拐點為等效初凝時間，并作為收縮變形的起測齡期，該等效初凝時間以后的變化曲線即是待測磷酸鎂水泥凈漿或者砂漿的收縮曲線。
9.根據(jù)權利要求7所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，其特征在于，還包括重復步驟I?步驟5，將不同配合比的磷酸鎂水泥凈漿及砂漿移至端模(22)和條模(23)所形成的框體內(nèi)對磷酸鎂水泥的自收縮進行測試。
10.根據(jù)權利要求7所述的測試磷酸鎂水泥早期收縮的方法，其特征在于，所述隔離膜由里至外依次為:膠帶(8)、潤滑脂(9)以及聚乙烯薄膜(10)，其具體的鋪設步驟為:步驟1:用膠帶在條模和端模所形成的框體內(nèi)壁以及該框體所包圍的底模上進行包裹；步驟2:在膠帶上均勻涂抹一層I?2mm的潤滑脂；步驟3:將裁剪好的聚乙烯薄膜普貼在涂好的潤滑脂上。
【文檔編號】G01N33/38GK104502575SQ201510025401
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月19日 優(yōu)先權日:2015年1月19日
【發(fā)明者】汪宏濤, 齊召慶, 賈興文, 張時豪, 丁建華, 侯玄 申請人:中國人民解放軍后勤工程學院, 重慶大學