CN109115582A - 一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具及方法，包括侧模、底模和紧固件，所述的侧模为一个环状结构，在环状结构的侧部沿着其轴线方向设有一条缝隙；在所述侧模的内层设有一层橡胶皮层，所述的橡胶皮层的侧部沿着其轴线方向也设有一条缝隙；所述的侧模卡在所述的底模上，使侧模的底部封闭；所述的紧固件卡在侧模的外圈用于紧固侧模。

Description

一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具及方法

技术领域

本发明属于机械模具领域，具体的涉及一种用于制备实验室透水混凝土透水系数测定试样的模具及方法。

背景技术

透水混凝土又称多孔混凝土，是采用特定级配的粗集料、水泥、水、掺合料和外加剂等材料拌合而成的一种多孔隙的蜂窝状轻质混凝土，主要通过胶凝材料在表面的包覆实现粗集料颗粒之间的相互黏结而形成孔洞均匀分布结构。透水混凝土砖是为解决城市地表硬化，营造高质量的自然生活环境，维护城市生态平衡而隆重诞生的世纪环保建材新产品，具有保持地面的透水性、保湿性，防滑、高强度、抗寒、耐风化、降噪、吸音等特点。

CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》，对其透水混凝土的透水系数等性能指标做了如下要求：

耐磨性(磨抗长度)≤30mm；透水系数(15℃)≥0.5mm/s；25次冻融循环后抗压强度损失率≤20％；

CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》还对透水混凝土的透水系数的测试方法做了如下要求：

分别在待测样品上制取三个一定直径和高度的圆柱作为试样。将制备好的透水混凝土圆柱形试件四周抹上密封材料或黄油装入金属套筒内，等密封材料固化后放入真空装置内，保持一定的时间后，放入溢流水槽，在蓄水筒加注无气水至溢流水槽溢流口有水流出时，保持一定水位，待稳定后，记录五分钟的流水量，测量3次，取平均值；行业标准中给出了透水水泥混凝土路面透水系数试验装置的结构样图；透水水泥混凝土路面透水系数试验装置是检验透水水泥混凝土透水系数的设备，市面上众多厂家和公司依据CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》生产此设备，透水系数测定设备结构简单、造价低、易操作、检测成本低。目前实际道路工程施工中，透水混凝土路面透水试件制作多为钻芯法取样，由于透水混凝土是采用特定级配的粗集料、水泥、水、掺合料和外加剂等材料拌合而成的一种多孔隙的蜂窝状轻质混凝土，主要通过胶凝材料在表面的包覆实现粗集料颗粒之间的相互黏结而形成孔洞均匀分布结构，因此通过钻心法制备的透水混凝土透水系数测定试样精度参差不齐。在使用透水水泥混凝土路面透水系数检测仪进行试验测试时，经常由于试样制备不良，导致试验水从试样的侧边漏下，从而影响透水系数的测试精度。经常会出现钻芯法制备试样直径有偏差，导致试样很难装入透水水泥混凝土路面透水系数试验装置的现象。而且，采用钻芯法制备试样一般需要等待透水水泥混凝土完全硬化以后才能取样，需要耗费较长时间(一般为28天龄期以后)才能测试透水水泥混凝土路面透水系数。在实验室进行配合比试验时，无法同时采用钻芯法制备试样。现有实验室透水混凝土透水系数测定试样制备模具仅能制备单一路层、相同配合比的透水混凝土试件，无法成型2层及2层以上不同路层、不同配合比的组合透水混凝土透水系数测定试件。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具及方法。

本发明采用的具体方案如下：

一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，包括侧模、底模和紧固件，所述的侧模为一个环状结构，在环状结构的侧部沿着其轴线方向设有一条缝隙；在所述侧模的内层设有一层橡胶皮层，所述的橡胶皮层的侧部沿着其轴线方向也设有一条缝隙；所述的侧模卡在所述的底模上，使侧模的底部封闭；所述的紧固件卡在侧模的外圈用于紧固侧模。

进一步的，所述的紧固件为一个环形扣件，其直接略大于侧模的外圈直径，环形扣件的侧面开口，开口位置设有连接部，通过螺栓将环形扣件拧紧。

进一步的，当所述的模具为多层时，所述的环形扣件扣紧下层模具的上部和上层模具侧面的下部。

进一步的，所述的底模为一个盘状结构，在其上表面设有环状凸起部，侧模的下部设有与环状凸起部配合的环状凹部，两者卡接在一起。

进一步的，所述的底模的外圈设有防滑纹，便于底模与侧模之间的拆卸。

进一步的，所述的侧模采用具有一定硬度和弹性的材料制作，使得在松开紧固件时，侧模可以沿着其圆周方向自动弹开，保证试样的完整无损，并可多次重复使用。

利用上面所述的制备模具进行单个透水混凝土试样的制备方法如下：

将模具的各个部分的表面清理干净；

将模具的侧模、环形扣件、底模组装好，使环形扣件的顶面与侧模的顶面平齐；制作环形橡胶皮层；然后紧贴侧模的内侧面放入，在橡胶皮层内壁及底模的表面涂一层脱模剂，然后将以一定配合比设计拌和而成的透水混凝土按照路面施工设计方案分层装入模具，振动压实抹平后，在表面覆盖一层塑料保鲜膜；放入养护箱内养护一段时间后脱模，然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，完成了透水混凝土透水系数测定试样的制备。

利用上面所述的制备模具进行多个透水混凝土试样的制备方法如下：

将每个模具的各个部分的表面清理干净；

将第一层模具的侧模、底模、环形扣件组装好，使环形扣件的顶面与侧模的顶面平齐；然后放入环形橡胶皮层，紧贴侧模的内侧面，在橡胶皮层内壁及底模的表面涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面施工设计方案分层(基层、底层、面层等)装入第一层模具，振动压实抹平；

稍微松解环形扣件的螺栓，使环形扣件可沿着第一层侧模向上移动，当环形扣件移动到环形扣件的一半高度时，安装第二层侧模，通过环形扣件将第一层侧模和第二层的侧模扣紧；然后在第二层侧模内放入环形橡胶皮层，环形橡胶皮层紧贴第二层侧模的内侧面，第二层侧模的顶部通过一个环形扣件紧固；在第二层环形橡胶皮层内壁涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案装入第二层模具，振动压实抹平；

采用同样的方法安装其它层的模具；

在最上层模具的上表面覆盖一层塑料保鲜膜，放入养护箱内养护一段时间后脱模，脱模方法为：将多层透水混凝土试模的每层环形扣件的螺栓松解，从上到下将环形扣件取下，然后从上到下，沿其侧部轴线方向设有的缝隙用手打开，依次小心将每层侧模取下，然后将每层环形橡胶皮层沿其侧部轴线方向设有的缝隙取下。然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，取出试样进行透水系数的测定。

本发明的有益效果如下：

本发明设计的一种实验室用透水混凝土透水系数测定试样制备模具，在透水混凝土搅拌的时候，就可以利用本发明设计的模具，进行同时装模，24小时后脱模，养护至相应龄期后，就可以进行透水系数测定。无需等待透水水泥混凝土完全硬化以后才取样，大大缩短了测试的时间跨度，特别适用于实验室透水混凝土配合比设计及试配试验使用。而且试样制备过程简单高效，不需使用电力等其他能源。模具拆卸清洗简单。材质轻便，携带方便，可带至施工现场取样。而且本设计的模具，可以同时组合成型面层透水水泥混凝土路面和底层透水水泥混凝土基层，实现2层以上不同配合比的透水混凝土材料的综合透水系数测试，更加接近工程实际。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为制作单层透水混凝土透水系数测定试样的模具示意图；

图2为侧模的结构示意图；

图3为底模的结构示意图；

图4为环形扣件的结构示意图；

图5为橡胶皮层的结构示意图；

图6为连接双层侧模的环形扣件的结构示意图；

图7为制作单层透水混凝土透水系数测定试样的模具示意图；

图中：1底模,2侧模,3环形扣件,4橡胶皮层，5缝隙，6环形扣件，7缝隙,8环形扣件的固紧螺栓。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中在使用透水水泥混凝土路面透水系数检测仪进行试验测试时，经常由于试样制备不良，导致试验水从试样的侧边漏下，从而影响透水系数的测试精度。经常会出现钻芯法制备试样直径有偏差，很难装入透水水泥混凝土路面透水系数试验装置的现象。而且，钻芯法制备试样一般需要等待透水水泥混凝土完全硬化以后才能取样，需要耗费较长时间(一般为28天以后)才能测试透水水泥混凝土路面透水系数。在实验室进行配合比试验时，无法同时采用钻芯法制备试样。现有实验室透水混凝土透水系数测定试样制备模具仅能制备单一路层、相同配合比的透水混凝土试件，无法成型2层及2层以上不同路层、不同配合比的组合透水混凝土透水系数测定试件。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于制备实验室透水混凝土试样的模具及方法。

实施例1

如图1所示，一种用于制备实验室透水混凝土透水系数测定试样的单层模具，包括侧模2、底模1和紧固件，所述的侧模为一个环状结构，在环状结构的侧部沿着其轴线方向设有一条缝隙4；在所述侧模的内层设有一层橡胶皮层4，所述的橡胶皮层的侧部沿着其轴线方向也设有一条缝隙7；所述的侧模卡在所述的底模上，使侧模的底部封闭；所述的紧固件卡在侧模的外圈用于紧固侧模。

在橡胶皮层和侧模上设置缝隙的作用主要是为了在拆模时，橡胶皮层和侧模自动松开，不用在采用额外的装置进行拆卸。

采用如图4所示的环形扣件3结构，其直接略大于侧模的外圈直径，环形扣件的侧面开口，开口位置设有连接部，通过螺栓将环形扣件拧紧；具体见图中的环形扣件的固紧螺栓8。

如图3所示，底模1为一个盘状结构，在其上表面设有环状凸起部，侧模的下部设有与环状凸起部配合的环状凹部，两者卡接在一起。

底模1的外圈设有防滑纹，便于底模与侧模之间的拆卸。

如图2所示，侧模2采用具有一定硬度和弹性的材料制作，使得在松开紧固件时，侧模可以沿着其圆周方向自动弹开，保证试样的完整无损。

如图5所示，橡胶皮层4上也设有一个缝隙。

具体的，可以采用如下尺寸：

单个侧模2的内部尺寸为内径102mm×高度50mm；侧模在中间有一条缝隙，在松开环形扣件后，侧模可以从缝隙位置自动弹开，从而方便拆装，实现混凝土硬化以后的拆模；内附一橡胶皮具，胶皮具的尺寸可以为长度：320mm，宽度50mm，厚度1mm；

底层模具侧面通过内嵌在底部底座上，然后如图装好后，将橡胶皮具加入，顶部用一环形扣件扣紧；环形扣件的环形宽度为10mm，高度为5mm；

利用上面所述的制备模具进行单个透水混凝土透水系数测定试样的制备方法如下：

打开透水系数测定试样制备模具，用手将模具侧面、环形扣件、底部等各部分拆分，然后用小铲子将模具表面清理干净。将第一层模具的各个部分组装好，然后选择橡胶皮具(1个模具侧面即1层，选择1个橡胶皮具，宽度50mm)，将橡胶皮具做成环形放入，紧贴模具侧面内侧，在橡胶皮具内壁及试模底部涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案分层装入模具，振动压实抹平后，完成了第一层透水混凝土透水系数测定试样的制备。如果只是一层，则可以在表面覆盖一层塑料保鲜膜，放入标准养护箱内标准养护24h，24h后脱模，然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，进行透水系数的测定。

实施例2

如图6和图7所示，本发明还提供了一个实施例，该实施例为用于制备实验室透水混凝土试样的两层模具，包括两个侧模、一个底模和两个紧固件，侧模为一个环状结构，在环状结构的侧部沿着其轴线方向设有一条缝隙；在侧模的内层设有一层橡胶皮层，橡胶皮层的侧部沿着其轴线方向也设有一条缝隙；侧模卡在所述的底模上，使侧模的底部封闭；所述的紧固件卡在侧模的外圈用于紧固侧模；环形扣件扣紧下层模具的上部和上层模具侧面的下部。

其中一个紧固件采用如图4所示的环形扣件3结构，另一个紧固件采用如图6所示的环形扣件6结构，两者的区别点在于，环形扣件6比环形扣件3的高度要高；环形扣件3和环形扣件6的直接均略大于侧模的外圈直径，两个环形扣件的侧面开口，开口位置设有连接部，通过螺栓将环形扣件拧紧。

底模采用与实施例1相同的结构，其为一个盘状结构，在其上表面设有环状凸起部，侧模的下部设有与环状凸起部配合的环状凹部，两者卡接在一起。底模的外圈设有防滑纹，便于底模与侧模之间的拆卸。

两个侧模采用与实施例1相同的结构，侧模采用具有一定硬度和弹性的材料制作，使得在松开紧固件时，侧模可以沿着其圆周方向自动弹开，保证试样的完整无损。

利用上面所述的制备模具进行多个透水混凝土试样的制备方法如下：

打开模具，用手将模具侧面、环形扣件、底部等各部分拆分，然后用小铲子将模具表面清理干净。将第一层模具的侧模、环形扣件6、底模组装好，然后选择橡胶皮具(1个模具侧面即1层，选择1个橡胶皮具，宽度50mm)，将橡胶皮具做成环形放入，紧贴模具侧面内侧，在橡胶皮具内壁及试模底部涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案分层装入模具，振动压实抹平后，完成了第一层透水混凝土透水系数测定试样的制备；

稍微松解一下环形扣件6的螺栓，使环形扣件6可沿着第一层侧模向上移动，移动到环形扣件的一半高度时，安装第二层侧模，通过环形扣件6将第一层侧模和第二层的侧模扣紧；然后在第二层侧模内放入环形橡胶皮层，环形橡胶皮层紧贴第二层侧模的内侧面，第二层侧模的顶部通过一个环形扣件3紧固；在第二层环形橡胶皮层内壁涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案装入第二层模具，振动压实抹平；

本发明中的2个模具侧面即2层，选择选择2个橡胶皮具，总宽度100mm

本发明中1个模具侧面即1层，需要1个环形扣件；2个模具侧面即2层，需要2个环形扣件；3个模具侧面即3层，需要3个环形扣件。

实施例3

如果需要做三层试样，则按照所测试的透水混凝土路面实际情况，选择相应的模具层数，进行组合。具体方法是，将已经装好的第二层透水混凝土透水系数测定试件的试模上端的环形扣件3拆除，再装一个模具侧面，通过环形扣件6将第二层和第三层的模具侧面扣紧，(1个模具侧面即1层，需要1个环形扣件；2个模具侧面即2层，需要2个环形扣件；3个模具侧面即3层，需要3个环形扣件；)。然后将第三层的橡胶皮具做成环形放入，放入橡胶皮具紧贴侧面(3个模具侧面即3层，选择选择3个橡胶皮具，总宽度150mm)，然后，第三层侧模的顶部通过一个环形扣件3紧固；在第三层橡胶皮具内壁及涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土第三层按照路面设计方案装入模具，振动压实抹平后，在表面覆盖一层塑料保鲜膜，放入养护箱内养护24h，24h后脱模，然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，进行透水系数的测定。

本发明还可以在第三层的基础之上继续增加层，根据实际需要进行设置即可。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，包括侧模、底模和紧固件，所述的侧模为一个环状结构，在环状结构的侧部沿着其轴线方向设有一条缝隙；在所述侧模的内层设有一层橡胶皮层，所述的橡胶皮层的侧部沿着其轴线方向也设有一条缝隙；所述的侧模卡在所述的底模上，使侧模的底部封闭；所述的紧固件卡在侧模的外圈用于紧固侧模。

2.如权利要求1所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，所述的紧固件为一个环形扣件，其直接略大于侧模的外圈直径，环形扣件的侧面开口，开口位置设有连接部，通过螺栓将环形扣件拧紧。

3.如权利要求2所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，当所述的模具为多层时，所述的环形扣件扣紧下层模具的上部和上层模具侧面的下部。

4.如权利要求1所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，所述的底模为一个盘状结构，在其上表面设有环状凸起部，侧模的下部设有与环状凸起部配合的环状凹部，两者卡接在一起。

5.如权利要求1所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，所述的底模的外圈设有防滑纹。

6.如权利要求1所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具，其特征在于，所述的侧模采用具有一定硬度和弹性的材料制作。

7.利用权利要求1所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具进行单层透水混凝土试样的制备方法，其特征在于，如下：

将模具的各个部分的表面清理干净；

将模具的侧模、环形扣件、底模组装好，使环形扣件的顶面与侧模的顶面平齐；制作环形橡胶皮层；然后紧贴侧模的内侧面放入，在橡胶皮层内壁及底模的表面涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案分层装入模具，振动压实抹平后，在表面覆盖一层塑料保鲜膜；放入养护箱内养护一段时间后脱模，然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，完成了透水混凝土透水系数测定试样的制备。

8.利用权利要求3所述的制备透水混凝土透水系数测定试样的模具进行多层透水混凝土试样的制备方法，其特征在于，

将每个模具的各个部分的表面清理干净；

将第一层模具的侧模、底模、环形扣件组装好，使环形扣件的顶面与侧模的顶面平齐；然后放入环形橡胶皮层，紧贴侧模的内侧面，在橡胶皮层内壁及底模的表面涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案分层装入第一层模具，振动压实抹平；

稍微松解环形扣件的螺栓，使环形扣件可沿着第一层侧模向上移动，当环形扣件移动到环形扣件的一半高度时，安装第二层侧模，通过环形扣件将第一层侧模和第二层的侧模扣紧；然后在第二层侧模内放入环形橡胶皮层，环形橡胶皮层紧贴第二层侧模的内侧面，第二层侧模的顶部通过一个环形扣件紧固；在第二层环形橡胶皮层内壁涂一层脱模剂，然后将搅拌好的透水混凝土按照路面设计方案装入第二层模具，振动压实抹平；

采用同样的方法安装其它层的模具；

在最上层模具的上表面覆盖一层塑料保鲜膜，放入养护箱内养护一段时间后脱模，脱模方法为：将多层透水混凝土试模的每层环形扣件的螺栓松解，从上到下将环形扣件取下，然后从上到下，沿其侧部轴线方向设有的缝隙用手打开，依次小心将每层侧模取下，然后将每层环形橡胶皮层沿其侧部轴线方向设有的缝隙取下。然后继续放入养护箱内养护至相应龄期，取出试样进行透水系数的测定。