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原文传递无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法

专利名称：	无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法
摘要：	本发明公开了一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置和方法。木模板为由多块木板搭建的上端开口的长方体箱，木模板内填充放置水泥基材料样品，在木模板两侧对称地分别开有三个弯曲元预留孔，每个弯曲元预留孔为通孔，弯曲元预留孔内安装有弯曲元结构，弯曲元预留孔中通过螺纹安装有螺套，朝向木模板内中心的一端开设有盲孔；弯曲元基片向外依次包裹有聚氨酯漆、紫色底漆和聚氯乙烯水泥，形成弯曲元，弯曲元安装在螺套的盲孔中，且弯曲元基片的扁平表面竖直布置；弯曲元基片经电线引出连接到剪切波速测试系统。本发明可无损、实时地获得水泥基材料的凝结时间。实现了利用机械波无损伤法获得现场施工中所使用水泥基材料的凝结时间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	巴特;陈枭;朱健峰;马红岩;叶建设
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910764612.0
公开号：	CN110487674A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	林超
分类号：	G01N11/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N11
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置，其特征在于：包括木模板(1)、改进弯曲元(4)和剪切波速测试系统；木模板(1)为由多块木板搭建的上端开口的长方体箱，木模板(1)内填充放置水泥基材料样品(2)，在木模板(1)两侧对称地分别开有三个弯曲元预留孔(3)，三个弯曲元预留孔(3)沿水平间隔布置，每个弯曲元预留孔(3)为通孔，弯曲元预留孔(3)内安装有弯曲元结构，每侧的三个弯曲元预留孔(3)中安装的三个构成一组弯曲元结构；所述的弯曲元结构包括弯曲元基片(4-1)、聚氨酯漆(4-2)、紫色底漆(4-3)、聚氯乙烯水泥(4-4)和螺套(4-5)；弯曲元预留孔(3)中通过螺纹安装有螺套(4-5)，朝向木模板(1)内中心的一端开设有盲孔；弯曲元基片(4-1)向外依次包裹有3～5层聚氨酯漆(4-2)、1层紫色底漆(4-3)和1层聚氯乙烯水泥(4-4)，形成弯曲元，弯曲元安装在螺套(4-5)的盲孔中，且弯曲元基片(4-1)的扁平表面竖直布置；弯曲元基片(4-1)经电线(4-6)引出连接到剪切波速测试系统。 2.根据权利要求1所述的一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置，其特征在于：所述的电线(4-6)穿设于螺套(4-5)后和所述的剪切波速测试系统连接。 3.根据权利要求1所述的一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置，其特征在于：所述的剪切波速测试系统包含示波器、滤波器、信号发生器和信号放大器；信号发生器和弯曲元基片(4-1)的输入端连接，弯曲元基片(4-1)输出端依次经滤波器、信号放大器后和示波器连接。 4.根据权利要求1所述的一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置，其特征在于：还包括压缩波速测试系统，压缩波速测试系统采用超声脉冲波速测试仪。 5.根据权利要求1所述的一种无损测试水泥基材料凝结时间的装置，其特征在于：所述的木模板(1)两侧的弯曲元预留孔(3)之间的间距和弯曲元基片(4-1)发出的剪切波波速之比不小于2，且弯曲元基片(4-1)发出的剪切波从一侧弯曲元结构到另一侧弯曲元结构的传播时间为由弯曲元件涂层及电子设备导致的系统延迟的8倍以上。 6.一种无损测试水泥基材料凝结时间的方法，其特征在于： 1)针对每一种水泥基材料样品(2)，在多个不同水灰比下分别测试获得随时间变化的剪切波速Vs和压缩波速Vp；对于同一水灰比的水泥基材料样品(2)，根据测试获得各个时刻的剪切波速Vs和压缩波速Vp按照以下公式计算得到泊松比变化曲线：其中，v表示泊松比； 2)将泊松比变化曲线求一阶导获得一阶导数曲线，得到一阶导数最小值数据t(ν’min)，ν’min表示一阶导数最小值，t表示时间，t(ν’min)表示一阶导数最小值对应的时间；然后以t(ν’min)为横坐标，用标准方法测出的终凝时间tf为纵坐标，用不同水灰比的水泥基材料样品(2)获得的一阶导数最小值数据t(ν’min)及其对应的终凝时间tf采用线性方程拟合各点，所得的线性方程作为终凝时间方程；继续将泊松比变化曲线求二阶导获得二阶导数曲线，得到二阶导数最小值数据t(ν”local)，ν”local表示一阶导数最小值，t(ν”local)表示二阶导数最小值对应的时间；然后以t(ν”local)为横坐标，用标准方法测出的初凝时间ti为纵坐标，用不同水灰比的水泥基材料样品(2)获得的一阶导数最小值数据t(ν”local)及其对应的终凝时间ti采用线性方程拟合各点，所得的线性方程作为初凝时间方程； 3)在获得终凝时间方程和初凝时间方程后，在现场施工前，对于待测的水泥基材料样品(2)采用上述步骤1)和步骤2)相同方式进行处理获得剪切波速Vs和压缩波速Vp随时间变化曲线，进而获得泊松比变化曲线，再获得一阶导数最小值数据t(ν’min)和二阶导数最小值数据t(ν”local)，分别代入终凝时间方程和初凝时间方程，无损、实时地获得该种水泥基材料样品(2)的凝结时间。
所属类别：	发明专利