基本信息
- 项目名称：
- 劈型砂浆初始开裂敏感性测试仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本测试仪是测量砂浆开裂性能的仪器。本设计采用的是环形约束装置，根据应力集中的理论，试件内环设计成为带有一个突出尖劈的圆环，内部钢环同时给环形试件提供径向和切向的约束。内圆环的突出尖劈使试件的应力在此处集中，可以保证试样在此处开裂。当圆环试样硬化后拆除外圆环，把导电材质贴在环形试样外侧面对应尖劈处，连接导线两端并与电源、计时器形成串联回路，试样开裂时回路断开，计时器记录第一开裂时间。
- 详细介绍：
- 本测试仪是针对建筑工程中普遍存在的砂浆开裂现象，以及建筑砂浆的开裂性难以测量的现状开发研究而出的一种快速、简洁、准确的一种测量砂浆开裂性的仪器。 本设计采用的是环形约束装置，根据应力集中的理论，试件内环设计成为带有一个突出尖劈的圆环，内部钢环同时给环形试件提供径向和切向的约束，使其不能自由收缩。内圆环的突出尖劈使试件的应力在此处集中，可以保证试样在此处开裂。当圆环试样硬化后拆除外圆环，把导电材料粘贴在环形试样外侧面对应尖劈处（导电材质可采用锡纸、胶水与碳粉或铁矿粉混合粘附在环形试样外侧面对应尖劈处），连接导线两端并与电源、计时器形成串联回路，试样开裂时锡纸（碳粉或铁矿粉）回路断开，计时器记录第一开裂时间。 可以检测试件在不同条件下的开裂行为，以评价砂浆的开裂性能；也可以在同一试验条件下通过测定不同试件的开裂时间反映硬化水泥砂浆的抗裂性能。 试件24h后拆模去掉外环，放入设定的环境下进行养护，一般为湿度60%、温度20℃的养护室，在距离试样上表面50cm处采用风扇吹风，风扇的风速尽量开到三档为适，过大易造成干裂过快，表的读数太小；过小易造成干裂过慢，试验时间过长。 本测试仪的关键技术是根据砂浆的性能要求和配方设定合理的养护条件，保证开裂时间的准确、可靠。结构简单、易操作且测量精确度高，对客观评价砂浆开裂程度和抗裂能力具有积极的效果。开裂位置直观，在应力集中点最先开裂，易于观察。 劈型商品砂浆敏感性开裂性测试仪依据其简单的操作原理，拥有比同等测试仪器更直观，更方便，更简单的可操作性。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、设计发明的目的 模拟工程中的实际情况，通过测试砂浆的开裂时间，评价砂浆的抗裂性能。 2、设计发明的基本思路 考察砂浆的抗裂性能，应力的发展也很重要，试件必须在约束状态下进行试验，才能准确模拟工程中的实际情况。 约束收缩试验一般观测给定条件下砂浆开裂时间。 3、创新点 本设计采用的是环形约束装置，，试件内环设计成为带有一个突出尖劈的圆环，内部钢环同时给环形试件提供径向和切向的约束，使其不能自由收缩。内圆环的突出尖劈使试件的应力在此处集中，可以保证试样在此处开裂，缩短开裂时间，提高测试准确度、灵敏度和可靠性。 4、技术关键 根据砂浆的性能要求和配方设定合理的养护条件，保证开裂时间的准确、可靠。 本设计采用的是环形约束装置，根据应力集中的理论，试件内环设计成为带有一个突出尖劈的圆环，内部钢环同时给环形试件提供径向和切向的约束，使其不能自由收缩。 内圆环的突出尖劈使试件的应力在此处集中，可以保证试样在此处开裂。当圆环试样硬化后拆除外圆环，采用锡纸贴在环形试样外侧面对应尖劈处（胶水与碳粉或铁矿粉混合粘附在环形试样外侧面对应尖劈处），连接铜线两端并与电源、计时器形成串联回路，试样开裂时锡纸（碳粉或铁矿粉）回路断开，计时器记录第一开裂时间。
科学性、先进性
- 砂浆的开裂是建筑工程中非常普遍的现象。裂缝的发生和扩展，将会引起结构物墙体渗漏和粉刷层脱落，进而导致内层混凝土或砌体的碳化侵蚀，使后期结构物的整体强度降低，危害建筑物的使用寿命，严重的将会引起建筑物使用功能丧失。裂缝是破坏建筑物的危险先兆。砂浆裂缝产生的原因有很多，除在施工、墙体结构等原因，但从配比、选料等方面提高砂浆自身质量，是可采取有效地防治措施配比、选料、墙体等方面规范、完善外，从水泥砂浆自身可采取有效地防治措施，以提高施工质量。 目前建筑领域对于具有低收缩、阻裂性强的高性能砂浆材料的需求却日渐增长，因此，开发和研究工作就十分的迫切且具深远的意义，开发出一种具有明显阻裂作用的砂浆这项工作在当前的建材研发领域中显得尤为重要，而如何快速简洁准确的评价砂浆开裂性能是研究高性能砂浆很关键的问题。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年11月参加河北建材职业技术学院挑战杯作品大赛，并获一等奖。
作品所处阶段
- 本作品在河北广厦建设检测中心“低温矿粉配制技术”、“砂浆开裂性能研究”中应用。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品 图纸 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、技术特点和优势 结构简单、易操作且测量精确度高，对客观评价砂浆开裂程度和抗裂能力具有积极的效果。 2、推广前景 品砂浆是目前建材领域发展最快、发展潜力大的新产品。在欧洲，平均每100万人口的城市差不多就有两个商品砂浆生产厂，建筑中所用的石膏、砂浆，只有很少部分还在现场混合配制。现在，国内建筑商品砂浆的生产和推广应用已经形成了一个新的产业，为住宅产业化创造新的增长点。商品砂浆一般采用粉煤灰等工业废弃物作原料，废弃物再生利用给社会带来了巨大利益。 目前建筑领域对于具有低收缩、阻裂性强的高性能砂浆材料的需求却日渐增长，因此，开发和研究工作就十分的迫切且具深远的意义，开发出一种具有明显阻裂作用的砂浆这项工作在当前的建材研发领域中显得尤为重要，而如何快速简洁准确的评价砂浆开裂性能是研究高性能砂浆很关键的问题。
同类课题研究水平概述
- 经过查阅大量的资料，国内砂浆开裂性能测试方法有如下两种： （1）砂浆开裂性能测试及评价 对于开裂性能的评价，采用Paul P. Kraai等关于水泥砂浆/混凝土塑性收缩裂缝试验方法，该方法主要采用裂缝面积(裂缝的权值宽度×相应的长度)和最大裂缝宽度作为开裂的评价指标。并辅助以裂缝出现的时间、裂缝的长度等指标进行评定。 （2）采用约束收缩试验法测定砂浆的开裂情况，用开裂总权值W表征了砂浆收缩开裂程度情况。 约束收缩试验一般观测给定时间内材料的开裂情况，包括平板式、单轴型和环形约束收缩试验方法。通过观察试件的裂缝情况，来直接评价砂浆的收缩开裂趋势 （3）水泥砂浆开裂性能快速测试方法 发明公开了一种水泥砂浆开裂性能快速测试方法，是将待测水泥砂浆直接涂抹在已予以加热（＞40℃）规定尺寸的玻璃板上，厚度控制在3～10ｍｍ，并立刻置于已升温到50～80℃的烘箱中，烘6～8ｈ后取出置于室温环境冷却，观察表面开裂情况，以砂浆是否出现裂纹、以及裂纹的数量及长度、宽度判定该水泥砂浆的抗裂性能。 上述测试砂浆开裂性能的方法都是通过观察表面开裂情况，根据裂纹的数量、长度、宽度进行评价，只能定性的评价，不能实现定量评价开裂情况，根据所查资料没有根据开裂时间进行砂浆开裂性能评定的方法。
