CN111665344A - 一种新型坍落度与扩展度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型坍落度与扩展度测量装置及测量方法，该装置包括第一扩展度测量塔尺、两个坍落度测量尺、两个底座、坍落度辅助杆，所述两个坍落度测量尺的一端分别与两个底板连接，另一端分别与第一扩展度测量塔尺的两端连接，坍落度测量尺呈竖直状，第一扩展度测量塔尺呈水平状。本发明设置的扩展度测量塔尺、坍落度测量尺可分别准确测量坍落度与扩展度，操作简单，单人即可独立完成测量，针对不同坍落度、扩展度的料浆均能实现精确测量，测量范围广，并且本发明装置的伸缩结构，方便设备存放、移动，为坍落度与扩展度测量提供新方案。

Description

一种新型坍落度与扩展度测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于混凝土参数测量技术领域，具体地说，涉及一种新型坍落度与扩展度测量装置及测量方法。

背景技术

坍落度是指混凝土的和易性，其中包括拌合物的保水性、流动性和粘聚性，坍落度和扩展度就是用来衡量和易性高低，用于判断施工能否正常进行的重要指标。影响该指标的因素有单位体积用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等。以矿山井下采空区充填的料浆为例，如果坍落度过大，扩展度就会相应增加，料浆流动性变大，粘聚性和保水性下降，料浆出现离析分层现象，导致充填体强度降低，底部和顶端出现强度差异，不能为后续施工提供条件；如果坍落度太小，扩展度低，料浆从地表运输到井下的过程中容易发生堵管，导致施工进度的延误，即使运输过程未发生堵管现象，充填到井下也会因为坍落度和扩展度太小，无法使充填体布满采空区。因此，在房屋建筑、桥梁设计、矿山井下充填、隧道支护过程中都要测定坍落度和扩展度，保证施工的正常进行。

传统坍落度和扩展度测试的标准方法：把上口直径100mm，下口直径200mm，高300mm的坍落度桶内部用湿毛巾擦拭，地面放置一张直径1000mm的光滑平直塑料板，坍落度桶下口圆心对准塑料板圆心，将混合料浆分三次倒入塌落度桶，每次倾倒完毕用振捣棒由内壁边缘螺旋状向中心捣振，抹平顶端溢出的料浆，竖直缓慢的提起坍落度桶，料浆因自重产生坍落现象，用300mm减去坍落料浆最高点的距离即为坍落度，扩展度则是测量坍落料浆最大的直径距离。弊端：(1)坍落度需他人协助完成，一人无法单独操作；(2)传统坍落度测量仪只能测量坍落度较小的混凝土，对于坍落度达到25左右的料浆，难以无法精准测量；(3)没有针对扩展度测量的仪器，基本是通过公式估算或者大概测量所得，测量结果准确度不够；(4)测量速度较慢，完成一个配比坍落度测量的周期长。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新型坍落度与扩展度测量装置及测量方法，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种新型坍落度与扩展度测量装置，包括第一扩展度测量塔尺、两个坍落度测量尺、两个底座、坍落度辅助杆，所述两个坍落度测量尺的一端分别与两个底板连接，另一端分别与第一扩展度测量塔尺的两端连接，坍落度测量尺呈竖直状，第一扩展度测量塔尺呈水平状；所述坍落度辅助杆与坍落度测量尺滑动连接，且呈水平状，坍落度测量尺上设有自上而下依次增大的刻度；

所述第一扩展度测量塔尺包括正尺、反尺，正尺套设在反尺外且二者滑动连接，正尺和反尺的自由端分别与两个坍落度测量尺连接，所述正尺上刻有从左向右依次增大的刻度，反尺上刻有从右向左依次增大的刻度，且反尺的起始刻度为正尺的结束刻度，正尺与反尺的交汇处形成读数端口。

进一步地，还包括定位组件，定位组件包括吊环、方形滑动扣、定位线、定位锥，定位线两端分别连接吊环、定位锥，方形滑动扣串联在定位线上，所述吊环与第一扩展度测量塔尺滑动连接，方形滑动扣与坍落度辅助杆滑动连接。

进一步地，所述第一扩展度测量塔尺的底端面上设有凹槽，凹槽的顶部安装有竖杆，且竖杆为两个，该两个竖杆分别设置在第一扩展度测量塔尺左右两端部，两个竖杆之间连接有能伸缩的横杆，吊环套设在横杆上并与之滑动连接。

进一步地，所述坍落度辅助杆为带有自左向右刻度依次增大的第二扩展度测量塔尺，第二扩展度测量塔尺一端通过移动框与坍落度测量尺滑动连接，移动框上设有用于锁紧移动框位置的蝶形螺丝；所述第二扩展度测量塔尺包括第一段、第二段，第一段套设在第二段外且与之滑动连接，所述第一段的自由端与移动框连接，第一段的顶面上设有用于缠绕收纳定位线的置线槽，第二段上设有上下贯通的开口，开口内设有方形长杆，方向长杆两端分别与第二段的薄片连接，方形滑动扣滑动套设在方形长杆上。

进一步地，还包括支撑架组件，支撑架组件包括上部支架、侧边支架、支撑斜杆、固定套，所述上部支架与坍落度辅助杆固定连接，且二者平行，所述侧边支架通过可拆卸旋转钉与上部支架铰接，所述上部支架与侧边支架均铰接有一支撑斜杆，两个支撑斜杆的自由端铰接，所述固定套滑动套设在支撑斜杆上，固定套滑动至两个支撑斜杆的铰接处以使两个支撑斜杆无法转动。

进一步地，所述底板为方形，两个坍落度测量尺均与方形底板的边侧中部连接，且坍落度测量尺的内边与方形底板的侧边对齐。

进一步地，所述底座包括底板、万向轮，万向轮为若干个，万向轮通过连接架与底板连接，万向轮的中心与底板的上表面处于同一水平面，底板的上表面与地面的高度距离为10mm。

进一步地，所述底板由一阶底板、二阶底板、三阶底板组成，一阶底板、二阶底板、三阶底板依次衔接，且厚度依次增大，坍落度测量尺连接在一阶底板的边侧。

进一步地，所述正尺的刻度为0-500mm，反尺的刻度为500-1000mm，坍落度测量尺的刻度为0-290mm，第二扩展度测量塔尺的刻度为0-500mm，这里的刻度精确到0.5mm。

进一步地，所述一阶底板的厚度为3mm，二阶底板的厚度为6mm，三阶底板的厚度为9mm。

一种新型坍落度与扩展度测量方法，包括以下步骤：

步骤1，料浆在坍落度桶内准备完毕后，竖直缓慢的提起坍落度桶，料浆坍落后，移动测量装置到料浆位置；

步骤2，测量坍落度；移动第二扩展度测量塔尺，使第二扩展度测量塔尺的底部与料浆最高点平齐，读取坍落度测量尺数据；

步骤3，测量扩展度；将两侧坍落度测量尺放在料浆某一直径上，将一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐，若扩展度大于正尺的刻度，执行步骤4，反之执行步骤5；

步骤4，移动另一侧坍落度测量尺，正尺反尺收缩，待另一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐后，读取读数端口的数据；

步骤5，滑动吊环及方形滑动扣，使定位锥垂直，并保持其锥尖与料浆的边侧对齐，读取定位线在第二扩展度测量塔尺的刻度。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明设置的扩展度测量塔尺、坍落度测量尺可分别准确测量坍落度与扩展度，操作简单，单人即可独立完成测量，针对不同坍落度、扩展度的料浆均能实现精确测量，测量范围广，并且本发明装置的伸缩结构，方便设备存放、移动，为坍落度与扩展度测量提供新方案。

本发明结构简洁，操作便捷，测量精准，安全可靠，适用范围广，易于存放，具有较强的实用性，易于在混凝土坍落度与扩展度测量领域推广应用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明一实施例总装结构示意图；

图2是本发明一实施例第一扩展度测量塔尺结构示意图；

图3是本发明一实施例第一扩展度测量塔尺的凹槽结构示意图；

图4是本发明一实施例坍落度测量尺结构示意图；

图5是本发明一实施例第二扩展度测量塔尺结构示意图；

图6是本发明一实施例第二扩展度测量塔尺的第二段剖面结构示意图；

图7是本发明一实施例定位组件结构示意图；

图8是本发明一实施例示支撑架组件结构意图；

图9是本发明一实施例底座结构示意图。

图中：1-第一扩展度测量塔尺；2-第二扩展度测量塔尺；3-坍落度测量尺；4-底座；5-定位组件；6-支撑架组件；7-置线槽；8-料浆；11-正尺；12-反尺；13-读数端口；14-安装端口；15-凹槽；16-竖杆；17-横杆；21-第一段；22-第二段；23-方形长杆；24-薄片；31-连接端口；32-移动框；33-蝶形螺丝；41-万向轮；42-连接架；43-一阶底板；44-二阶底板；45-三阶底板；51-吊环；52-方形滑动扣；53-定位线；54-定位锥；55-通孔；61-上部支架；62-侧边支架；63-支撑斜杆；64-固定套；65-可拆卸旋转钉。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1至图9所示，本实施例所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，包括第一扩展度测量塔尺、两个坍落度测量尺、两个底座、坍落度辅助杆，两个坍落度测量尺的一端分别与两个底板连接，另一端分别与第一扩展度测量塔尺的两端连接，坍落度测量尺呈竖直状，第一扩展度测量塔尺呈水平状，形成冂型，参见附图1示出，优选地本实施例中塔尺均采用不锈钢材质，第一扩展度测量塔尺的安装端口与坍落度测量尺的连接端口尺寸相符，通过螺丝连接即可，底座与坍落度测量尺可通过焊接形式连接。这里的坍落度辅助杆与坍落度测量尺滑动连接，且呈水平状，坍落度测量尺上设有自上而下依次增大的刻度，本例中坍落度测量尺的刻度为0-290mm，当然可根据实际需求设定刻度。在测量坍落度时，滑动坍落度辅助杆，使其与料浆的最高点平齐，读取坍落度测量尺的刻度即可得到精准的坍落度数据。

本发明的第一扩展度测量塔尺包括正尺、反尺，正尺套设在反尺外且二者滑动连接，正尺和反尺的自由端分别与两个坍落度测量尺连接，套设的结构，可以使反尺收放在正尺内，减少空间占据，利于存放。正尺上刻有从左向右依次增大的刻度，反尺上刻有从右向左依次增大的刻度，并且反尺的起始刻度为正尺的结束刻度，正尺与反尺的交汇处形成读数端口，需要说明的是这里的读数端口在测量时应用，假设用本发明装置测量料浆的扩展度，首先将左右两侧的坍落度测量尺放在料浆的某一直径上，正尺反尺伸缩，使左右两侧的坍落度测量尺两内边与料浆的边侧对齐，由于正尺反尺发生伸缩，且反尺是延续正尺的刻度，因而在读数端口读取的数值即为扩展度，如此设置读数处于读数端口，可实现大长度测量的同时，伸缩结构又能减少设备占据空间。本例中正尺的刻度为0-500mm，反尺的刻度为500-1000mm，见附图2示出，只有在扩展度大于500mm时才会在读数端口读取数值。

在扩展度小于500mm时，为实现精确测量，本发明装置还包括定位组件，定位组件包括吊环、定位线、定位锥，定位线两端分别连接吊环、定位锥。吊环与第一扩展度测量塔尺滑动连接，第一扩展度测量塔尺的底端面上设有凹槽，凹槽的顶部安装有竖杆，且竖杆为两个，该两个竖杆分别设置在第一扩展度测量塔尺左右两端部，两个竖杆之间连接有横杆，横杆是一个可伸缩的杆，以适应正尺反尺的伸缩收放，吊环套设在横杆上并与之滑动连接，见附图3示出。在测量时，一侧的坍落度测量尺与料浆的边对齐，移动吊环使定位锥与料浆的边对齐，吊环在第一扩展度测量塔尺的位置即为扩展度。

为简化小于500mm扩展度的测量，坍落度辅助杆为带有自左向右刻度依次增大的第二扩展度测量塔尺，第二扩展度测量塔尺一端通过移动框与坍落度测量尺滑动连接，移动框上设有用于锁紧移动框位置的蝶形螺丝，通过蝶形螺丝可将其锁紧，测量坍落度时使用，见图4示出。第二扩展度测量塔尺包括第一段、第二段，第一段套设在第二段外且与之滑动连接，所述第一段的自由端与移动框连接，第一段的顶面上设有用于缠绕收纳定位线的置线槽，在收纳时，可将定位线在置线槽上缠绕，方便存放。第二段上设有上下贯通的开口，开口内设有方形长杆，方向长杆两端分别与第二段的薄片连接，定位组件还包括方形滑动扣，方形滑动扣串联在定位线上，方形滑动扣滑动套设在方形长杆上，方形滑动扣上设有使定位线穿过的通孔，定位线在通孔内自由穿出，见附图5-7示出。测量小于500mm扩展度时，可直接用第二扩展度测量塔尺测量，滑动吊环和方形滑动扣，使定位线定位锥保持垂直，定位锥的顶尖与料浆边对齐，由于定位线可在通孔自由穿梭，通孔能使定位线定位锥保持垂直，直接读取第二扩展度测量塔尺即可。移动吊环，使吊环与方形滑动扣基本垂直，这样无论第二扩展度测量塔尺上下移动到哪个高度，定位线长度基本保持不变，进而保证定位锥的高度基本不变，定长的定位线即能满足各种范围测量。本例中第二扩展度测量塔尺与第一扩展度测量塔尺在同一平面上且平行设置，如此在收纳时可以减少空间占据。这里的第二扩展度测量塔尺、第一段、第二段的长度，可根据需求设定长度及刻度，本例中第二扩展度测量塔尺的刻度为0-500mm，第一段长250mm，第二段长250mm。本实施例涉及的刻度均精确到0.5mm，对应的刻度线包括厘米线、5毫米线、1毫米线、0.5毫米线。

第二扩展度测量塔尺由一坍落度测量尺单边支撑，为保障其支撑稳定性，本发明装置还包括支撑架组件，支撑架组件包括上部支架、侧边支架、支撑斜杆、固定套，所述上部支架与第二扩展度测量塔尺固定连接，且二者平行，上部支架的左端在第二扩展度测量塔尺与坍落度测量尺连接处，角点对齐，见附图1中示出。侧边支架通过可拆卸旋转钉与上部支架铰接，即侧边支架能与上部支架连接成直角，将可拆卸旋转钉卸下后，侧边支架可拆下，方便收纳，此外由于侧边支架具有一定的长度，在坍落度较大时，侧边支架移动到底部后，第二扩展度测量塔尺不能在往下移动，只有将侧边支架拆下，第二扩展度测量塔尺才能继续往下移动，满足大范围坍落度测量使用需求。上部支架与侧边支架均铰接有一支撑斜杆，两个支撑斜杆的自由端铰接，固定套滑动套设在支撑斜杆上，固定套滑动至两个支撑斜杆的铰接处以使两个支撑斜杆无法转动，见附图8示出，上部支架、侧边支架、支撑斜杆形成三角形，进而保障对第二扩展度测量塔尺的支撑稳定性。

本实施例中底板为方形，两个坍落度测量尺均与方形底板的边侧中部连接，且坍落度测量尺的内边与方形底板的侧边对齐，见附图1示出，在测量时，坍落度测量尺的内边是与料浆边对齐的，如此设置可避免底板伸入料浆，对测量准确度造成影响。底座包括底板、万向轮，万向轮为若干个，本例中为四个，万向轮通过连接架与底板连接，万向轮的中心与底板的上表面处于同一水平面，底板的上表面与地面的高度距离为10mm，对应坍落度测量尺的刻度为0-290mm，因而总高为300mm，适应300mm高的坍落度桶进行坍落度测量；利用万向轮方便本发明装置的移动，方便操作。

为保障底座对第一扩展度测量塔尺、坍落度测量尺的支撑稳定性，底板由一阶底板、二阶底板、三阶底板组成，一阶底板、二阶底板、三阶底板依次衔接，且厚度依次增大，坍落度测量尺连接在一阶底板的边侧，见附图9示出，通过不同厚度的底板控制重心的位置，进而保障对测量塔尺的支撑稳定，避免发生侧翻。本例中一阶底板的厚度为3mm，二阶底板的厚度为6mm，三阶底板的厚度为9mm。

测量过程：

步骤1，料浆在坍落度桶内准备完毕后，竖直缓慢的提起坍落度桶，料浆坍落后，移动测量装置到料浆位置；

步骤2，测量坍落度；移动第二扩展度测量塔尺，使第二扩展度测量塔尺的底部与料浆最高点平齐，读取坍落度测量尺数据。本例中坍落度测量尺的刻度为0-290mm，侧边支架为40mm，在坍落度大于250mm时，侧边支架会阻挡第二扩展度测量塔尺下移，因而需要将侧边支架拆下，不使用侧边支架。在坍落度小于250mm时，可以将侧边支架使用，将支撑架组件连接好，以支撑第二扩展度测量塔尺保持稳定。

步骤3，测量扩展度；将两侧坍落度测量尺放在料浆某一直径上，将一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐，若扩展度大于正尺的刻度，执行步骤4，反之执行步骤5；

步骤4，移动另一侧坍落度测量尺，正尺反尺收缩，待另一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐后，读取读数端口的数据；

步骤5，滑动吊环及方形滑动扣，使定位锥垂直，并保持其锥尖与料浆的边侧对齐，读取定位线在第二扩展度测量塔尺的刻度。

本发明设置的扩展度测量塔尺、坍落度测量尺可分别准确测量坍落度与扩展度，操作简单，单人即可独立完成测量，针对不同坍落度、扩展度的料浆均能实现精确测量，测量范围广，并且本发明装置的伸缩结构，方便设备存放、移动，为坍落度与扩展度测量提供新方案。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：包括第一扩展度测量塔尺、两个坍落度测量尺、两个底座、坍落度辅助杆，所述两个坍落度测量尺的一端分别与两个底板连接，另一端分别与第一扩展度测量塔尺的两端连接，坍落度测量尺呈竖直状，第一扩展度测量塔尺呈水平状；所述坍落度辅助杆与坍落度测量尺滑动连接，且呈水平状，坍落度测量尺上设有自上而下依次增大的刻度；

所述第一扩展度测量塔尺包括正尺、反尺，正尺套设在反尺外且二者滑动连接，正尺和反尺的自由端分别与两个坍落度测量尺连接，所述正尺上刻有从左向右依次增大的刻度，反尺上刻有从右向左依次增大的刻度，且反尺的起始刻度为正尺的结束刻度，正尺与反尺的交汇处形成读数端口。

2.根据权利要求1所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：还包括定位组件，定位组件包括吊环、方形滑动扣、定位线、定位锥，定位线两端分别连接吊环、定位锥，方形滑动扣串联在定位线上，所述吊环与第一扩展度测量塔尺滑动连接，方形滑动扣与坍落度辅助杆滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述第一扩展度测量塔尺的底端面上设有凹槽，凹槽的顶部安装有竖杆，且竖杆为两个，该两个竖杆分别设置在第一扩展度测量塔尺左右两端部，两个竖杆之间连接有能伸缩的横杆，吊环套设在横杆上并与之滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述坍落度辅助杆为带有自左向右刻度依次增大的第二扩展度测量塔尺，第二扩展度测量塔尺一端通过移动框与坍落度测量尺滑动连接，移动框上设有用于锁紧移动框位置的蝶形螺丝；所述第二扩展度测量塔尺包括第一段、第二段，第一段套设在第二段外且与之滑动连接，所述第一段的自由端与移动框连接，第一段的顶面上设有用于缠绕收纳定位线的置线槽，第二段上设有上下贯通的开口，开口内设有方形长杆，方向长杆两端分别与第二段的薄片连接，方形滑动扣滑动套设在方形长杆上。

5.根据权利要求1所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：还包括支撑架组件，支撑架组件包括上部支架、侧边支架、支撑斜杆、固定套，所述上部支架与坍落度辅助杆固定连接，且二者平行，所述侧边支架通过可拆卸旋转钉与上部支架铰接，所述上部支架与侧边支架均铰接有一支撑斜杆，两个支撑斜杆的自由端铰接，所述固定套滑动套设在支撑斜杆上，固定套滑动至两个支撑斜杆的铰接处以使两个支撑斜杆无法转动。

6.根据权利要求1所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述底板为方形，两个坍落度测量尺均与方形底板的边侧中部连接，且坍落度测量尺的内边与方形底板的侧边对齐。

7.根据权利要求6所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述底座包括底板、万向轮，万向轮为若干个，万向轮通过连接架与底板连接，万向轮的中心与底板的上表面处于同一水平面，底板的上表面与地面的高度距离为10mm。

8.根据权利要求7所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述底板由一阶底板、二阶底板、三阶底板组成，一阶底板、二阶底板、三阶底板依次衔接，且厚度依次增大，坍落度测量尺连接在一阶底板的边侧。

9.根据权利要求4所述的一种新型坍落度与扩展度测量装置，其特征在于：所述正尺的刻度为0-500mm，反尺的刻度为500-1000mm，坍落度测量尺的刻度为0-290mm，第二扩展度测量塔尺的刻度为0-500mm，这里的刻度精确到0.5mm。

10.一种新型坍落度与扩展度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，料浆在坍落度桶内准备完毕后，竖直缓慢的提起坍落度桶，料浆坍落后，移动测量装置到料浆位置；

步骤2，测量坍落度；移动第二扩展度测量塔尺，使第二扩展度测量塔尺的底部与料浆最高点平齐，读取坍落度测量尺数据；

步骤3，测量扩展度；将两侧坍落度测量尺放在料浆某一直径上，将一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐，若扩展度大于正尺的刻度，执行步骤4，反之执行步骤5；

步骤4，移动另一侧坍落度测量尺，正尺反尺收缩，待另一侧坍落度测量尺与料浆的边侧对齐后，读取读数端口的数据；

步骤5，滑动吊环及方形滑动扣，使定位锥垂直，并保持其锥尖与料浆的边侧对齐，读取定位线在第二扩展度测量塔尺的刻度。

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