ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОННОЙ И РАСТВОРНОЙ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ СМЕСИ

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована в испытаниях по определению вязкопластических свойств материалов, в частности, пластической прочности и удобоукладываемости бетонной смеси, характеризуемой ее подвижностью (осадкой конуса) или жесткостью.
Известно устройство для определения подвижности бетонной смеси в виде стандартного конуса и поддона. Форму предварительно смачивают и устанавливают на предварительно смоченный поддон, после чего заполняют конус бетонной смесью в три приема, уплотняя смесь штыкованием. После заполнения формы и удаления излишков смеси форму снимают, поднимая ее медленно и строго вертикально вверх за ручки. Мерой подвижности смеси служит величина осадки конуса, которую сразу же измеряют после снятия формы. Из каждого замеса отбирают 2 пробы бетонной смеси и принимают среднее арифметическое значение из полученных результатов. (Технология бетона. Учебник. Ю.М.Баженов, М., Издательство АСВ, 2002, с.88-89).
К недостаткам известного устройства следует отнести длительность проведения испытания, ограниченность его области применения только для смесей на крупном заполнителе, необходимость использования большого объема бетонной смеси на одно определение и соблюдения осторожности при снятии стандартного конуса, что отражается на достоверности получаемых результатов, при этом устройство не позволяет определять подвижность смеси, уложенной путем ее набрызга, в частности, при
ротационном уплотнении, кроме того, при малых расходах воды затворения бетонные смеси не показывают осадки конуса и устройство не позволяет определять пластическую прочность бетонной смеси.
Известен прибор - пластомер, предназначенный для определения пластической прочности растворных смесей на мелком заполнителе. (Патент РФ №62242, опуб. 27.03.2007).
К недостаткам известного прибора следует отнести его сложность, невозможность определять пластичность смеси, уложенной путем ее набрызга, в частности, при ротационном уплотнении, кроме того, прибор не позволяет определять удобоукладываемость (жесткость или пластичность) смеси, а также имеет ограниченную область применения для определения пластической прочности только смесей на мелком заполнителе.
Известен также прибор для определения жесткости бетонной смеси в виде стандартного вискозиметра путем ее вибрирования. С помощью прибора определяют растекаемость бетонной смеси при вибрировании. Прибор устанавливают на виброплощадку и плотно прикрепляют к ней. Затем в цилиндрический сосуд прибора устанавливают и закрепляют металлическую форму-конус, заполняют ее тремя слоями смеси, уплотняя ее 25 раз каждый слой. Затем снимают форму-конус, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск с отверстиями и включают вибрирование. Вибрирование выполняют до тех пор, пока не начнется выделение через отверстия диска цементного теста. Время с момента включения вибрирования до начала выделения через два отверстия диска цементного теста является показателем жесткости испытываемой бетонной смеси.
(Технология бетона, Учебник. Ю.М.Баженов, М., Издательство АСВ, 2002, с.88-89 - прототип).
К недостаткам известного прибора следует отнести длительность проведения испытания, необходимость использования большого объема бетонной смеси на одно определение, невозможность определять жесткость смеси, уложенной путем ее набрызга, в частности, при ротационном уплотнении, кроме того, при больших расходах воды затворения бетонные смеси имеют близкие показатели жесткости, что не обеспечивает точность ее измерения, кроме того, прибор не позволяет определять пластическую прочность бетонной смеси.
Техническая задача полезной модели состоит в упрощении прибора, сокращении цикла испытания, повышении достоверности получаемых результатов и расширении возможности прибора за счет определения одновременно двух показателей бетонной смеси, а именно, пластической прочности и удобоукладываемости (жесткости) смесей не только на крупном, но и на мелком заполнителях.
Поставленная задача достигается тем, что в приборе для определения вязкопластических свойств бетонных и растворных цементопесчаных смесей, включающем цилиндрический корпус, цилиндрический корпус выполнен с крышкой и с опорной площадкой, стенки корпуса перфорированы, а по его оси смонтирован с возможностью свободного вертикального перемещения шток с поршнем на его рабочем конце, при этом шток снабжен шкалой.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- цилиндрический корпус прибора выполнен с крышкой и с опорной площадкой;
- стенки корпуса перфорированы;
- по оси цилиндрического корпуса смонтирован с возможностью свободного вертикального перемещения шток с поршнем на его рабочем конце;
- шток снабжен шкалой.
Это обеспечит упрощение прибора, сокращение цикла испытания, повышение достоверности получаемых результатов и расширение возможности прибора за счет определения одновременно двух показателей бетонной смеси, а именно, пластической прочности и удобоукладываемости (жесткости) бетонных и цементопесчаных смесей не только на крупном, но и на мелком заполнителях.
В просмотренном нами патено-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также решений, содержащих указанные отличительные признаки.
Полезная модель применима и будет использована для проведения испытаний растворной и бетонной смеси в 2008-2009 г.г.
На фиг.1 изображен прибор для проведения предлагаемого способа, вид спереди;
На фиг.2 - то же, вид сбоку;
На фиг.3 - изображен прибор, положение поршня вверху;
На фиг.4 - то же, положение поршня внизу;
На фиг.5 - поясняется принцип работы прибора;
На фиг.6 - представлен тарированный график зависимости жесткости бетонной смеси и ее пластической прочности от величины погружения поршня в исследуемую смесь.
Прибор для выполнения способа содержит цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2 и опорную площадку 3, стенки 4 корпуса 1 перфорированы 5, а по его оси смонтирован с возможностью свободного вертикального перемещения шток 6 с поршнем 7 на его рабочем конце, причем на другом его конце закреплено кольцо 8 для приведение прибора в рабочее положение. Шток 6 снабжен шкалой 9. Прибор работает следующим образом.
Прибор устанавливают опорной площадкой 3 на свежеуложенную бетонную смесь. С помощью кольца 8 поднимают поршень 7 вверх до упора его в крышку 2 цилиндрического корпуса 1. Отпускают кольцо 8 и
поршень 7 из максимально верхнего положения за счет свободного вертикального перемещения штока 6 падает на бетонную смесь, погружаясь в нее на некоторую величину Δ. Следует отметить, что выполнение стенок 4 корпуса 1 с перфорациями 5 уменьшает сопротивление воздуха при движении поршня 7, что обеспечивает повышение достоверности получаемых результатов. Величину Δ определяют по шкале 9 и определяют пластическую прочность.
В основу получения результатов значения пластической прочности заложено следующее. Поршень 7 массой m находясь на высоте Н обладает потенциальной энергией, которая равна:
Wп=mgH=Aпл=ΔРпл, где:
Wп - потенциальная энергия поршня;
m - масса поршня;
Апл - работа, совершаемая поршнем;
Δ - величина погружения поршня в бетонную смесь;
Рпл - пластическая прочность бетонной смеси.
Отсюда зная величину погружения Δ, находим Рпл - пластическую прочность бетонной смеси.
Далее, зная пластическую прочность Рпл, по тарированному графику зависимости удобоукладываемости (жесткости) бетонной смеси и ее пластической прочности от величины погружения поршня 7 в смесь определяют вязкопластические свойства исследуемой растворной или бетонной смеси.
Таким образом, использование полезной модели обеспечит упрощение прибора для определения вязкопластических свойств смесей, сокращение цикла испытания, повышение достоверности получаемых результатов и расширение возможности способа за счет определения одновременно двух показателей бетонной смеси, а именно, пластической
прочности и удобоукладываемости (жесткости) цементопесчаных смесей как на крупном, так и на мелком заполнителе.