專利名稱：混凝土粘度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量混凝土流變參數(shù)的儀器。
背景技術(shù)：
新拌混凝土屬于賓漢姆體，符合流變方程τ = x0+n(dy /dt)，式中τ為剪切應(yīng)力，Ttl為屈服應(yīng)力，η為塑性粘度，(dY/dt)為剪切速率，新拌混凝土的流變性能至少要用屈服應(yīng)力Ttl和塑性粘度η這兩個參數(shù)來表征。簡言之，屈服應(yīng)力是使材料發(fā)生變形所需的最小應(yīng)力；塑性粘度是反映作用力與流動速率之間關(guān)系的參數(shù)。國外學(xué)者為了測量這兩個參數(shù)，各國學(xué)者對已有的傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)粘度計做了大量的改進工作，如G. H. Tttersall和他的學(xué)生們早在20世紀70年代改進了流變儀的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了不同型式的攪拌槳。但是，至今各國學(xué)者有關(guān)混凝土流變參數(shù)的實驗報告和相關(guān)曲線相差甚遠，實驗報告的結(jié)論很不一致，造成這一現(xiàn)象的主要原因是現(xiàn)有的流變儀的攪拌槳在攪動過程中易使骨料與漿體分離，不能使混凝土形成穩(wěn)定的均質(zhì)的層流狀態(tài)，剪切力矩的測量不很準確等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有流變儀的攪拌槳在攪動過程中易使骨料與漿體分離， 不能使混凝土形成穩(wěn)定的均質(zhì)層流狀態(tài)，進而無法獲得準確的新拌混凝土塑性粘度和屈服應(yīng)力的問題，而提供一種混凝土粘度儀。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是一種混凝土粘度儀，所述混凝土粘度儀包括支架、圓筒形容器、上蓋、壓力表、閥門、彎管、鋼盤、插板、豎管、鋼柱體、套管、電子天平、鋼板、固定板、儲料桶和四個筋板，圓筒形容器的上端與上蓋法蘭連接，上蓋上裝有壓力表和閥門，圓筒形容器的下端為錐形體，錐形體的下端直徑小于上端直經(jīng)，錐形體的下端與彎管上端連接，彎管的下端設(shè)置在支架外， 彎管末端的內(nèi)孔中設(shè)有與彎管的軸線垂直的插板，且插板的一端露在彎管外面，圓筒形容器的中心處固定裝有豎管，豎管的下端與鋼柱體的上端連接，鋼柱體的下部穿出彎管的管壁，鋼柱體的下端設(shè)有外螺紋，鋼柱體的下端與套管螺紋連接，套管的下端由電子天平支承，電子天平置于鋼板上，鋼板由支架上的角鋼支承，四個筋板沿圓筒形容器的外壁均布設(shè)置，每個筋板為直角三角形的鋼板，每個筋板的一個直角邊焊接在圓筒形容器的外壁上，每個筋板的斜邊卡在支架上的方形框架上，固定板的一端與圓筒形容器的內(nèi)壁連接，固定板的另一端與豎管連接，鋼盤的端面上靠近邊緣處沿同一圓周均布設(shè)有四至八個孔，鋼盤套裝在豎管的上端，彎管的下端為排料口，排料口的下方設(shè)有一個儲料桶。本發(fā)明的有益效果是一、利用本發(fā)明裝置可以測量新拌混凝土的塑性粘度和屈服應(yīng)力，尤其是在測量過程中，新拌混凝土流過鋼柱體的狀態(tài)為層流狀態(tài)，克服了同軸回轉(zhuǎn)粘度計中混凝土易發(fā)生分散分離，不易形成均質(zhì)的穩(wěn)定層流狀態(tài)的問題。二、通過電子天平測量鋼柱體受到的摩擦力，又通過記錄混凝土的流出時間，獲知流量，用流量除流體通過的橫截面積，可知混凝土的流速，建立鋼柱體受到的摩擦力與混凝土流速的關(guān)系曲線，可獲得準確的新拌混凝土塑性粘度和屈服應(yīng)力。用電子天平測量摩擦力，精度高，測量誤差小于 5g，計時可以精確到0. I秒，因此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作方便、造價低。


圖I是本發(fā)明的主視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I說明，本實施方式的混凝土粘度儀，所述混凝土粘度儀包括支架I、圓筒形容器2、上蓋3、壓力表4、閥門5、彎管6、鋼盤7、插板8、豎管9、鋼柱體 10、套管11、電子天平12、鋼板13、固定板15、儲料桶17和四個筋板14，圓筒形容器2的上端與上蓋3法蘭連接，上蓋3上裝有壓力表4和閥門5，閥門5與空氣壓縮機的輸出端連接， 圓筒形容器2的下端為錐形體2-1，錐形體2-1的下端直徑小于上端直經(jīng)，錐形體2-1的下端與彎管6上端連接，彎管6的下端設(shè)置在支架I外，彎管6末端的內(nèi)孔中設(shè)有與彎管6的軸線垂直的插板8，且插板8的一端露在彎管6外面，圓筒形容器2的中心處固定裝有豎管 9，豎管9的下端與鋼柱體10的上端連接，鋼柱體10的下部穿出彎管6的管壁，鋼柱體10 的下端設(shè)有外螺紋，鋼柱體10的下端與套管11螺紋連接，套管11的下端由電子天平12支承，電子天平12置于鋼板13上，鋼板13由支架I上的角鋼1-3支承，四個筋板14沿圓筒形容器2的外壁均布設(shè)置，每個筋板14為直角三角形的鋼板，每個筋板14的一個直角邊焊接在圓筒形容器2的外壁上，每個筋板14的斜邊卡在支架I上的方形框架1-1上，固定板 15的一端與圓筒形容器2的內(nèi)壁連接，固定板15的另一端與豎管9連接，固定板15使豎管9中心軸線與圓筒形容器2的中心軸線重合，鋼盤7的端面上靠近邊緣處沿同一圓周均布設(shè)有四至八個孔7-1，鋼盤7套裝在豎管9的上端，彎管6的下端為排料口，排料口的下方設(shè)有一個儲料桶17。
具體實施方式
二 結(jié)合圖I說明，本實施方式的支架I包括方形框架1-1、四個立柱1-2和四個角鋼1-3，四個立柱1-2豎直平行設(shè)置并組成矩形，方形框架1-1設(shè)置在四個立柱1-2的上端，方形框架1-1與四個立柱1-2焊接，四個角鋼1-3設(shè)置在立柱1-2的下部， 每相鄰兩個立柱1-2之間焊接一個角鋼1-3。本實施方式具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定的特點。 其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖I說明，本實施方式的鋼柱體10由上段10-1和下段10-2 組成，上段10-1與下段10-2上下設(shè)置且制成一體，上段10-1的直徑大于下段10-2的直徑，下段10-2的下端外表面上設(shè)有外螺紋。套管11和10-2的下端靠螺紋連接，便于長度調(diào)整。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖I說明，本實施方式與具體實施方式
一、二或三不同的是它還增加有密封膠片16，密封膠片16設(shè)置在彎管6內(nèi)，密封膠片16套裝在鋼柱體I上，且密封膠片16位于鋼柱體10穿過彎管6的管壁處。膠片16可對彎管6起到密封的作用。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖I說明，本實施方式與具體實施方式
四不同的是它還增加有括密封墊18，密封墊18設(shè)置在圓筒形容器2上端的法蘭與上蓋3法蘭之間。密封墊18可增加圓筒形容器2與上蓋3之間的密封效果。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
四相同。實施例圓筒形容器2采用鋼質(zhì)材料制成，圓筒形容器2的外徑為450mm、內(nèi)徑為438mm、高為600mm ;直管6的外徑為100mm、內(nèi)徑為90mm ;豎管9的外徑為30mm、內(nèi)徑為 24臟、長度為500mm ;鋼柱體10的上段10-1直徑為30mm、長度為300mm，鋼柱體10的下段 10-2直徑為20mm、長度為180mm ;鋼盤7的直徑為430mm、厚度為5mm、鋼盤7的中心孔直徑為31mm ;孔7-1的直徑為10mm。本發(fā)明的使用方法首先將一定體積V的新拌混凝土 20裝入圓筒形容器2內(nèi)，鋼盤7置于新拌混凝土 20上面，鋼盤7上方容積占圓筒形容器2容積的1/3，通過閥門5向圓筒形容器2內(nèi)充入空氣至某一氣壓值為(O. 2MPa O. 6MPa)為止，關(guān)閉閥門5，抽出插板8 開始計時，新拌混凝土 20流入儲料桶17內(nèi)，記錄新拌混凝土 20全部流出所需的時間t,V/ t即為混凝土的流量Q ;又已知流量等于流速乘以流體通過的橫截面積，混凝土流經(jīng)彎管6 上的直管部分的流速就等于流量Q除以橫截面積(彎管6的內(nèi)橫截面積減去鋼柱體10的上段10-1的橫截面積)。利用電子天平12測量新拌混凝土 20流動過程鋼柱體10所受的摩擦力。改變圓筒形容器2內(nèi)氣壓的大小，重復(fù)上述試驗步驟，可以測量出新拌混凝土 20 不同流速下鋼柱體10受到的摩擦力，建立鋼柱體10的摩擦力與新拌混凝土流速的關(guān)系曲線，擬合該關(guān)系曲線得一線性方程，該線性方程的斜率可表征混凝土的塑性粘度，其截距可表征混凝土的屈服應(yīng)力。儀器的標定方法選用一已知粘度系數(shù)Hci的標準流體如蓖麻油，利用本發(fā)明的測量裝置，按照上述操作過程，建立摩擦力和標準流體的流動速率之間的關(guān)系曲線，以標準流體的流動速率為橫坐標，摩擦力為縱坐標作圖，線性擬合后所得一元線性方程的斜率與已知標準流體粘度值的比例系數(shù)即為儀表常數(shù)K。用新拌混凝土中摩擦力和混凝土下沉速率的線性關(guān)系曲線中的斜率除以儀表常數(shù)K，即可得出新拌混凝土的塑性粘度。
權(quán)利要求
1.一種混凝土粘度儀，其特征在于所述混凝土粘度儀包括支架(I)、圓筒形容器(2)、 上蓋(3)、壓力表(4)、閥門(5)、彎管(6)、鋼盤(7)、插板(8)、豎管(9)、鋼柱體(10)、套管(11)、電子天平(12)、鋼板(13)、固定板(15)、儲料桶(17)和四個筋板(14)，圓筒形容器 (2)的上端與上蓋(3)法蘭連接，上蓋(3)上裝有壓力表(4)和閥門(5)，圓筒形容器(2) 的下端為錐形體(2-1)，錐形體(2-1)的下端直徑小于上端直經(jīng)，錐形體(2-1)的下端與彎管(6)上端連接，彎管￠)的下端設(shè)置在支架(I)外，彎管(6)末端的內(nèi)孔中設(shè)有與彎管(6)的軸線垂直的插板(8)，且插板(8)的一端露在彎管(6)外面，圓筒形容器(2)的中心處固定裝有豎管(9)，豎管(9)的下端與鋼柱體(10)的上端連接，鋼柱體(10)的下部穿出彎管￠)的管壁，鋼柱體(10)的下端設(shè)有外螺紋，鋼柱體(10)的下端與套管(11)螺紋連接，套管(11)的下端由電子天平(12)支承，電子天平(12)置于鋼板(13)上，鋼板(13)由支架(I)上的角鋼(1-3)支承，四個筋板(14)沿圓筒形容器(2)的外壁均布設(shè)置，每個筋板(14)為直角三角形的鋼板，每個筋板(14)的一個直角邊焊接在圓筒形容器(2)的外壁上，每個筋板(14)的斜邊卡在支架(I)上的方形框架(1-1)上，固定板(15)的一端與圓筒形容器(2)的內(nèi)壁連接，固定板(15)的另一端與豎管(9)連接，鋼盤(7)的端面上靠近邊緣處沿同一圓周均布設(shè)有四至八個孔(7-1)，鋼盤(7)套裝在豎管(9)的上端，彎管(6)的下端為排料口，排料口的下方設(shè)有一個儲料桶(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述混凝土粘度儀，其特征在于所述支架(I)包括方形框架 (1-1)、四個立柱(1-2)和四個角鋼(1-3)，四個立柱(1-2)豎直平行設(shè)置并組成矩形，方形框架(1-1)設(shè)置在四個立柱(1-2)的上端，四個角鋼(1-3)設(shè)置在立柱(1-2)的下部，每相鄰兩個立柱(1-2)之間焊接一個角鋼(1-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述混凝土粘度儀，其特征在于所述鋼柱體(10)由上段(10-1)和下段(10-2)組成，上段(10-1)與下段(10-2)下設(shè)置且制成一體，上段(10-1)的直徑大于下段(10-2)的直徑，下段(10-2)的下端外表面上設(shè)有外螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述混凝土粘度儀，其特征在于所述混凝土粘度儀還包括密封膠片(16)，密封膠片(16)設(shè)置在彎管(6)內(nèi)，密封膠片(16)套裝在鋼柱體⑴上， 且密封膠片(16)位于鋼柱體(10)穿過彎管(6)的管壁處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述混凝土粘度儀，其特征在于所述混凝土粘度儀還包括密封墊 (18)，密封墊(18)設(shè)置在圓筒形容器(2)上端的法蘭與上蓋(3)法蘭之間。
全文摘要
混凝土粘度儀，它涉及一種用于測量混凝土流變參數(shù)的儀器，以解決現(xiàn)有流變儀的攪拌槳在攪動過程中易使骨料與漿體分離，不能使混凝土形成穩(wěn)定的均質(zhì)層流狀態(tài)的問題。圓筒形容器的上端與上蓋法蘭連接，上蓋上裝有壓力表和閥門，圓筒形容器下端的錐形體與彎管上端連接，彎管的下端設(shè)置在支架外，彎管末端的內(nèi)孔中裝有插板，圓筒形容器的中心處裝有豎管，豎管的下端與鋼柱體的上端連接，鋼柱體的下部穿出彎管的管壁，鋼柱體的下端與套管螺紋連接，套管的下端由電子天平支承，電子天平置于鋼板上，鋼板由支架上的角鋼支承，每個筋板的一個直角邊焊接在圓筒形容器的外壁上，每個筋板的斜邊卡在支架上的方形框架上。本發(fā)明用于新拌混凝土塑性粘度的測定。
文檔編號G01N11/06GK102590036SQ20121002527
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者楊英姿, 楊英杰 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)