CN108132206A - 一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于混凝土特性测试领域，特别涉及一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置。本发明主要由无砂混凝土试样及容器、水位传感子***、流量控制子***、供水装置、称量显示子***五大部分组成。本发明具有水量可控调节、重量自动测量的功能，实现了测试流程的自动化，提高了试验效率、降低了实验人员的工作强度，大大提高了滑坡试验过程的科学性、可靠性和自动化程度。
Description
技术领域
本发明属于混凝土特性测试领域，特别涉及一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置。
背景技术
随着我国城市化进程和建筑工业的加速发展，新建建筑及老旧建筑物、构筑物的拆除将势必产生越来越多的建筑垃圾，我国建筑垃圾产量巨大且处理困难。面对建筑垃圾的处理问题，传统的填埋手段不仅污染了环境还造成了资源的浪费。而建筑垃圾碎块作为骨料研制的植被生态混凝土既达到了工程护坡的要求又满足了植被生长的要求，建筑垃圾资源化循环再生粗骨料的利用是解决建筑垃圾废弃物的有效途径。
无砂多孔混凝土由水泥、粗集料、水混制而成，由于其不含细集料，因此无砂混凝土孔隙率较大。与普通混凝土相比，无砂混凝土具有堆积密度小、水泥用量少、水的毛细现象不显著、透水透气性好的特点。无沙混凝土原料成本低、工艺简便、易于实施、社会经济效益明显。我国自然资源相对贫乏，传统混凝土材料所需的原料数量庞大，同时建筑废弃物可以作为一种可再生的无砂混凝土原料，有效缓解了建筑垃圾处置、无砂混凝土原料与资源环境的矛盾，所以，加强建筑垃圾无砂混凝土的研究工作是绿色、低碳、可持续发展的重要方法和手段。
吸水性大小对建筑废弃物粗骨料再生无砂多孔混凝土性质具有重要影响，也是评价建筑废弃物粗骨料再生无砂多孔混凝土性能的重要指标，因此，研发一套测试建筑废弃物粗骨料再生无砂多孔混凝土吸水性就显得尤为重要。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的问题，发明提出了一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置。
发明的技术方案是这样实现的：在称重器上放置有圆柱型容器，圆柱型容器上方放置有输水管，输水管上安装有夹持器，输水管另一端与容器瓶相连，容器瓶22与称重传感器26固定连接，称重传感器26通过导线与计算机27连接，称重传感器26固定安装在立杆28上部，立杆28底部安装有三角支架；圆柱型容器1中部为试样区3，试样区3下方为圆柱型容器底部2，在试样区上方A2处安装有第二传感器，在A2下方A3处安装有第三传感器，A3处与试样区范围内，在A2上方A1处安装有第一传感器，第一传感器、第二传感器、第三传感器通过导线与模拟数字转换器连接，第一传感器、第二传感器、第三传感器互相并联，模拟数字转换器通过导线与处理器连接，处理器一侧通过导线与蜂鸣器连接；处理器另一侧通过导线与无线数据发射器连接，无线数据接收器通过导线与数据处理器连接，数据处理器通过导线与控制器连接，控制器通过导线与第一电阻连接，第一电阻通过导线与三极管连接，三极管包括基极、集电极、发射极，集电极通过导线B1与第二电阻相连；夹持器内安装有电磁感应装置，集电极通过导线B2与电磁感应装置一端相连，控制器和发射极通过导线B3与电磁感应装置另一端相连，电磁感应装置一侧安装有第一弹簧，电磁感应装置另一侧安装有第二弹簧，电磁感应装置一端对应的夹持器内壁处安装有第一金属片，电磁感应装置另一端对应的夹持器内壁处安装有第二金属片，第二弹簧另一侧安装有夹持器上端口、夹持器下端口。
优选的，所述圆柱型容器的高度为H1，圆柱型容器底部的直径为D1，试样区的高度为H2，试样区上部的高度为H3，试样区下部的高度为H4，且有H1=H2+H3+H4，H1的数值范围为30cm~40cm，D1的数值范围可为10cm-15cm。
优选的，所述A2处于试样区顶部水平线位置，A1处于位置A2上方2cm位置处，A3处于位置A2下方2cm位置处。
本发明主要由无砂混凝土试样及容器、水位传感子***、流量控制子***、供水装置、称量显示子***五大部分组成。本发明具有水量可控调节、重量自动测量的功能，实现了测试流程的自动化，提高了试验效率、降低了实验人员的工作强度，大大提高了滑坡试验过程的科学性、可靠性和自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的供水装置及称量显示子***图。
图2为本发明的圆柱型容器结构图。
图3为本发明的水位传感子***图。
图4为本发明的流量控制子***图。
图5为本发明的电磁感应装置结构图。
图6为本发明的夹持器结构示意图。
1圆柱型容器，2圆柱型容器底部，3试样区，4第一传感器，5第二传感器，6第三传感器，7模拟数字转换器，8处理器，9无线数据发射器，10无线数据接收器，11数据处理器，12控制器，13第一电阻，14三极管，15第二电阻，16线圈铁芯，17漆包线线圈，18第一弹簧，19电磁感应装置，20第二弹簧，21夹持器，22容器瓶，23容器瓶口，24输水管，25称重器，26称重传感器，27计算机，28立杆，29三角支架，30第一金属片，31第二金属片，32蜂鸣器，b基极，c集电极，e发射极，E1夹持器上端口，E2夹持器下端口。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
实施例1：首先对建筑垃圾废弃物进行精细化分类，比如选择废弃混凝土；其次，对废弃混凝土进行人工和机械破碎，得到一定颗粒大小的再生无砂混凝土粗骨料；然后，将获得的再生粗骨料与水泥和水混合搅拌，接着将获得的混合物装入容器中进行养护，经过一段时间后得到无砂混凝土试样，把无砂混凝土试样放进圆柱型容器1的试样区3区域内，使无砂混凝土试样在试样区3范围内无缝隙地完全填充圆柱型容器1，然后把圆柱型容器1放在称重器25上，圆柱型容器1的重量可以通过称重器25实时显示出来，供试验工作人员适时读取。圆柱型容器1上方放置输水管24，输水管24上安装有夹持器21，输水管24另一端与容器瓶22相连，容器瓶22与称重传感器26固定连接，称重传感器26通过导线与计算机27连接，容器瓶22的重量由称重传感器26感应到后转化为数字模拟信号通过导线传递给计算机27处理并显示出来，称重传感器26固定安装在立杆28上部，立杆28底部安装有三角支架29；
在圆柱型容器1位置A1处安装第一传感器4，用于感应位置A1处的水量情况；在圆柱型容器1位置A2处安装第二传感器5，用于感应位置A2处的含水量情况；在圆柱型容器1位置A3处安装传感器6，用于感应位置A3处的水量情况。第一传感器4、第二传感器4、第三传感器6将感应到的含水量情况转换为模拟信号量，然后再将模拟信号量通过导线传输给模拟数字转换器7，经过模拟数字转换器7的转换后，获得数字信号，再将所获得的数字信号传递给处理器8，经过处理器8的运算处理之后，将所得结果通过无线数据发射器9发射出去，同时处理器9的根据处理结果决定是否让蜂鸣器32发出报警信息。
无线数据发射器9发射的信息会通过无线数据接收器10进行接收，数据处理器11对接收器10接收到的数据进行处理，再将所得结果传输至控制器12，控制器12输出端连接着一个放大电路。该放大电路由电阻13、三极管14、电阻15组成，三极管14为NPN型三极管，b为NPN型三极管的基极，c为NPN型三极管的集电极，e为NPN型三极管的发射极。基极b、集电极c、发射极e，集电极c通过导线B1与第二电阻15相连；
夹持器21内安装有电磁感应装置19，电磁感应装置19主要由线圈铁芯16和漆包线线圈17组成，当电磁感应装置19有电流通过时，线圈铁芯16和漆包线线圈17装置就会产生磁场。集电极c通过导线B2与电磁感应装置19的C1端相连，控制器12和发射极e通过导线B3与电磁感应装置19的C2端相连，电磁感应装置19一侧安装有第一弹簧18，电磁感应装置19另一侧安装有第二弹簧20，电磁感应装置19一端对应的夹持器21内壁处安装有第一金属片30，电磁感应装置19另一端对应的夹持器21内壁处安装有第二金属片31，第二弹簧20另一侧安装有夹持器上端口E1、夹持器下端口E2。当电磁感应装置19没有电流通过时，第一弹簧18、第二弹簧20处于自然伸长状态，夹持器上端口E1和夹持器下端口E2处于张开状态，不会对通过其中的输水管24产生夹紧作用；当电磁感应装置19有电流通过时，由于电磁感应装置19电磁场的作用，产生对第一金属片30、第二金属片31的吸力作用，导致第一弹簧18、第二弹簧20处于压缩状态，夹持器上端口E1、夹持器下端口E2处于夹紧状态，从而夹紧输水管24，最终关断水流。
试验开始之前，首先读取称重器25上装有再生无砂混凝土试样的圆柱形容器1的重量M1和未装再生无砂混凝土时的圆柱型容器重量M2，从而获得试验用再生无砂混凝土试样的重量M3，M3=M1-M2。当圆柱型容1内的液位低于A3时，***对数据实时计算分析后，断开电磁感应装置19的线路，使夹持器21保持张开状态，使输水管24畅通；当圆柱型容器1内的液位到达A2时，***对数据实时计算分析后，接通电磁感应装置19的线路，使得夹持器21保持夹紧状态，使输水管24断流；当圆柱型容器1液位到达A1时，***对数据实时计算分析后，接通电磁感应装置19的线路，使得夹持器21保持夹紧状态，使输水管24断流，同时使蜂鸣器32发出报警信号，试验工作人员收到报警信号之后进行人工处理。当试验正常结束时，计算机27自动计算出试验全程用水总量M4，就可以得出试验中所用类型再生无砂多孔混凝土的吸水率大小，吸水率计算方式为M4/M3。
实施例2：在实施例1的基础上，有圆柱型容器1的高度为H1，圆柱型容器底部2的直径为D1，试样区3的高度为H2，试样区3上部的高度为H3，试样区3下部的高度为H4，且有H1=H2+H3+H4，H1的数值为30cm，D1的数值范围可为10cm，其它结构均与实施例1相同。
实施例3：在实施例1的基础上，有圆柱型容器1的高度为H1，圆柱型容器底部2的直径为D1，试样区3的高度为H2，试样区3上部的高度为H3，试样区3下部的高度为H4，且有H1=H2+H3+H4，H1的数值范围为40cm，D1的数值范围可为15cm，其它结构均与实施例1相同。
实施例4：在实施例1的基础上，有A2处于试样区3顶部水平线位置， A1处于位置A2上方2cm位置处，A3处于位置A2下方2cm位置处，其它结构均与实施例1相同。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置，包括称重器（25），其特征是：称重器（25）上放置有圆柱型容器（1），圆柱型容器（1）上方放置有输水管（24），输水管（24）上安装有夹持器（21），输水管（24）另一端与容器瓶（22）相连，容器瓶（22）与称重传感器（26）固定连接，称重传感器（26）通过导线与计算机（27）连接，称重传感器（26）固定安装在立杆（28）上部，立杆（28）底部安装有三角支架（29）；圆柱型容器（1）中部为试样区（3），试样区（3）下方为圆柱型容器底部（2），在试样区（3）上方A2处安装有第二传感器（5），在A2下方A3处安装有第三传感器（6），A3处于试样区（3）范围内，在A2上方A1处安装有第一传感器（4），第一传感器（4）、第二传感器（5）、第三传感器（6）通过导线与模拟数字转换器（7）连接，第一传感器（4）、第二传感器（5）、第三传感器（6）互相并联，模拟数字转换器（7）通过导线与处理器（8）连接，处理器（8）一侧通过导线与蜂鸣器（32）连接；处理器（8）另一侧通过导线与无线数据发射器（9）连接，无线数据接收器（10）通过导线与数据处理器（11）连接，数据处理器（11）通过导线与控制器（12）连接，控制器（12）通过导线与第一电阻（13）连接，第一电阻（13）通过导线与三极管（14）连接，三极管（14）包括基极（b）、集电极（c）、发射极（e），集电极（c）通过导线（B1）与第二电阻（15）相连；夹持器（21）内安装有电磁感应装置（19），集电极（c）通过导线（B2）与电磁感应装置（19）的C1端相连，控制器（12）和发射极（e）通过导线（B3）与电磁感应装置（19）的C2端相连，电磁感应装置（19）包括线圈铁芯（16），线圈铁芯（16）外环绕有漆包线线圈（17），电磁感应装置（19）一侧安装有第一弹簧（18），电磁感应装置（19）另一侧安装有第二弹簧（20），电磁感应装置（19）一端对应的夹持器（21）内壁处安装有第一金属片（30），电磁感应装置（19）另一端对应的夹持器（21）内壁处安装有第二金属片（31），第二弹簧（20）另一侧安装有夹持器上端口（E1）、夹持器下端口（E2）。
2.如权利要求1所述的一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置，其特征是：圆柱型容器（1）的高度为H1，圆柱型容器底部（2）的直径为D1，试样区（3）的高度为H2，试样区（3）上部的高度为H3，试样区（3）下部的高度为H4，且有H1=H2+H3+H4，H1的数值范围为30cm~40cm，D1的数值范围可为10cm-15cm。
3.如权利要求1所述的一种再生无砂多孔混凝土吸水率测试装置，其特征是：A2处于试样区（3）顶部水平线位置，A1处于位置A2上方2cm位置处，A3处于位置A2下方2cm位置处。
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