一种基于重力作用的混凝土试块简易脱模装置及脱模方法与流程

1.本发明涉及建筑工程中的水泥基混凝土试块脱模领域，具体涉及一种基于重力作用的混凝土试块简易脱模装置及脱模方法。


背景技术：

2.混凝土材料作为如今使用最广泛的建筑材料，普遍应用于土木工程领域。为了保证混凝土的强度符合设计及使用要求，国家出台了《普通混凝土力学性能试验方法标准》等国家规范。规范中规定了混凝土试块的尺寸、养护条件及养护时间。对于试块的脱模，则没有硬性要求。现在广泛使用于各实验室的脱模方法为气泵空压机脱模法。具体方法为：在模具底部预留孔洞，试块浇筑后，待试块硬化，通过预留孔洞打入高压空气，试块与模具分离，达到脱模效果。
3.气泵法有如下不足：其一，常需在预留孔洞上方遮盖胶带以防止漏浆，即便如此，实际操作中试模漏浆仍较常见；其二，需要在实验室为气泵机预留放置空间，并提供高压电源，而一些小型实验室无法提供这些条件；其三，气泵工作噪音较大，操作要求高，存在一定安全隐患。因此，需要一种操作简单、节能环保、安全可靠的脱模装置。
4.目前，常见的替代方案有利用自重的脱模装置。通过试块下落时产生的惯性破坏混凝土试块与试模内壁之间的粘结应力，达到脱模的目标。基于这种理论，中国专利授权公告号cn107214836a，授权公告日为2017年6月23日，名称为“一种便携式混凝土脱模器”，此专利的支杆滑轨系统未设置有效的固定装置，无法保证混凝土试模在脱模过程中保持固定，放置混凝土试模时可能发生支杆滑动，有一定的安全隐患；此外，作为固定器的扣件约束能力不足，脱模时易导致试模滑落，存在安全隐患；
5.中国专利授权公告号cn207623095u，授权公告日为2018年7月17日，名称为“一种基于重力作用的水泥混凝土试模快速脱模装置”，此专利通过底板上设置的海绵垫吸收试块下落时产生的动能，但是海绵垫对动能的吸收效率较低，可能导致试块下落时破损；并且，该专利在挡板预留孔洞使试块与模具分离时能从孔洞通过。挡板预留孔洞尺寸固定，为满足多尺寸要求需要准备多块挡板，应用范围有限，不利于该装置的推广使用；
6.中国专利授权公告号cn108748641a，授权公告日为2018年11月06日，名称为“一种混凝土试块简易的手动脱模装置及脱模方法”，该专利所描述装置利用惯性，在脱模时依靠人工对装置进行振动，使试块与模具分离。但该专利未充分利用试块本身重力，而是依靠人力振动试模，以达到脱模效果，耗费人力，不适用于实验室一次需进行多组试块的脱模；
7.中国专利授权公告号cn210308389u，授权公告日为2020年4月14日，名称为“混凝土脱模装置”，此专利应用于标准混凝土试块脱模，无法满足实验室多尺寸试块的脱模要求，应用范围较窄，且该装置底部未设置足够的动量吸收装置，试块在脱模过程中极易损坏，影响脱模效果；
8.并且，使用以上几项装置脱模时，都需人工长时间手持试模，随后操作装置进行脱模。考虑到混凝土试模具有一定的重量，操作过程中极易导致安全事故。
9.以上问题亟待解决。因此，研发一种可使用于各尺寸试模的脱模装置及脱模方法，具有十分重要的工程价值，可大幅度提高对实验室试块制作的效率，从而提高研究。


技术实现要素：

10.为了克服目前现有脱模装置难以调整尺寸、低安全性等不足，本发明提供一种操作简便、易于装卸、方法可靠、成本低廉、工程应用性强的基于重力作用的水泥基混凝土试块简易脱模装置及脱模方法。
11.为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
12.一方面，本发明提供一种基于重力作用的混凝土试块简易脱模装置，包括底座以及固设于所述底座上且平行设置的第一、二滑轨单元，所述第一、二滑轨单元的侧部分别设置有滑轨，该些滑轨上活动连接有可沿滑轨自由移动的第三、四滑轨单元；所述第三滑轨单元上活动连接有第一、二垂直支杆单元，所述第四滑轨单元上活动连接有第三、四垂直支杆单元；所述各垂直支杆单元上均套设有圆环形限位器，且所述各圆环形限位器之间通过第一弹簧相连。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述底座上间隔布置有多个第二弹簧，该些第二弹簧顶部均固设有海绵垫。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述所述第一、二滑轨单元上分别设有螺纹孔，该些螺纹孔用于安装固定螺栓使第一、二滑轨单元分别固定于底座上。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述第三、四滑轨单元两端分别设有螺纹孔，该些螺纹孔用于安装固定螺栓使第三、四滑轨单元分别固定于滑轨轨道上。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述各垂直支杆单元的底侧部设有螺纹孔，该些螺纹孔用于安装固定螺栓使各垂直支杆单元分别固定于第三、四滑轨单元的任意位置上。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述各圆环形限位器的侧部设有螺纹孔，该些螺纹孔用于安装固定螺栓使各圆环形限位器分别固定于各垂直支杆单元竖直方向上的任意位置。
18.其中，所述的第三、四滑轨单元可拆卸，便于装置移动与安装；所述的四根垂直支杆单元可沿第三、四滑轨单元自由移动；所述的四根垂直支杆可拆卸，便于装置移动与安装；所述的四个圆环形限位器由支杆上端套入，并沿竖直方向自由移动；所述的四个圆环形限位器彼此通过第一弹簧连接，保证四个限位器在竖直方向上位置一致，起到约束作用；所述的四个圆环形限位器可拆卸，便于装置移动与安装。
19.本发明装置主要应用于水泥基混凝土试模拆模，具体使用时：首先安装第一、二滑轨单元；然后安装第三、四滑轨单元，并用固定螺栓暂时固定；安装四根垂直支杆单元，同样使用固定螺栓暂时固定；将四个圆环形限位器分别从四根垂直支杆单元上端套入，选择一定高度后使用固定螺栓固定，将装置安装完成。
20.另一方面，本发明还提供一种混凝土试块的脱模方法，使用如前所述的脱模装置，包括：
21.首先，松动各垂直支杆单元支杆底部的固定螺栓，并根据试模尺寸，滑动支杆调整位置，确认尺寸一致后拧紧固定螺栓；
22.然后，松动第三、四滑轨单元的固定螺栓，并根据试模尺寸，滑动滑轨单元调整位置，确认尺寸一致后拧紧固定螺栓；
23.最后，将需拆模试模放置在限位器上，确保放置位置后，松动圆环形限位器上固定螺栓，试模无约束后受自重作用下落，圆环形限位器下落至支杆底部后约束模具下降，模具内部试块在惯性作用下与模具分离，继续下落至海绵垫上，完成脱模。
24.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
25.本发明可以克服脱模装置操作繁琐、安全性低的缺陷，实现了混凝土试模的简易脱模过程；支杆位置可根据试模尺寸调整，可实现各尺寸混凝土试模的脱模，具有原理清楚、方法简便、定位精准、重复使用和稳定性好等优点，可弥补现有方法与脱模装置的不足。
附图说明
26.图1为本发明装置结构示意图。
27.图2为本发明底座俯视图。
28.图3为本发明底座侧视图。
29.图4为本发明垂直支杆单元前视图。
30.图5为本发明垂直支杆单元俯视图。
31.图6为本发明圆环形限位器俯视图。
32.图7为本发明圆环形限位器侧视图。
33.图8为本发明第一、二滑轨单元俯视图。
34.图9为本发明第一、二滑轨单元侧视图。
35.图10为本发明第三、四滑轨单元前视图。
36.图11为本发明第三、四滑轨单元俯视图。
37.图12为本发明第三、四滑轨单元侧视图。
38.图中附图标记：1、底座；21、第一滑轨单元；22、第二滑轨单元；31、第三滑轨单元；32、第四滑轨单元；41、第一垂直支杆单元；42、第二垂直支杆单元；43、第三垂直支杆单元；44、第四垂直支杆单元；51、第一圆环形限位器；52、第二圆环形限位器；53、第三圆环形限位器；54、第四圆环形限位器；6、第一弹簧；7、试模。
具体实施方式
39.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
40.参照图1～图12，本实施例提供一种基于重力作用的混凝土试块简易脱模装置，包括底座1、第一滑轨单元21、第二滑轨单元22、第三滑轨单元31、第四滑轨单元32、第一垂直支杆单元41、第二垂直支杆单元42、第三垂直支杆单元43、第四垂直支杆单元44、第一圆环形限位器单元51、第二圆环形限位器单元52、第三圆环形限位器单元53和第四圆环形限位器单元54。
41.所述的第一、二滑轨单元上部两端均设有螺纹孔，与底座螺纹连接，侧面设有滑轨；所述的第三、四滑轨单元顶端设有螺纹孔，两端分别与第一、二滑轨单元通过固定螺栓活动连接，上部设有滑轨，侧部设有螺栓通道；所述的第一、二垂直支杆单元安装于第三滑轨单元31滑轨两端，侧部设有螺纹孔，下端通过螺纹孔与第三滑轨单元31滑轨活动连接；所述的第三、四垂直支杆单元44安装于第四滑轨单元32滑轨两端，侧部设有螺纹孔，下端通过螺纹孔与第四滑轨单元32滑轨活动连接；所述第一圆环形限位器单元51从第一垂直支杆单元41上端套入，侧部设有螺纹孔，与第一垂直支杆单元41活动连接；所述第二圆环形限位器单元52从第二垂直支杆单元42上端套入，侧部设有螺纹孔，与第二垂直支杆单元42活动连接；所述第三圆环形限位器单元53从第三垂直支杆单元43上端套入，侧部设有螺纹孔，与第三垂直支杆单元43活动连接；所述第四圆环形限位器单元54从第四垂直支杆单元44上端套入，侧部设有螺纹孔，与第四垂直支杆单元44活动连接。
42.进一步，所述底座1为钢板，第二弹簧与底部钢板焊接连接，海绵垫搭接于弹簧上端。
43.再进一步，所述圆环形限位器与第一弹簧6焊接连接，第一弹簧6用于约束四个限位器处于相同高度。
44.所述底座1的尺寸为1000
×
1000
×
20mm，四角设有半径4mm螺纹孔。
45.第一滑轨单元21、第二滑轨单元22尺寸为20
×
1000
×
30mm，底座安装面两端设有半径4mm螺纹孔，侧部设有如图9所示滑轨。
46.第三滑轨单元31、第四滑轨单元32尺寸为1000
×
30
×
20mm，两端设有半径4mm螺纹孔，上部设有如图10一所示滑轨，侧部设有如图10所示滑轨。
47.各垂直支杆单元41、42、43、44尺寸如图4所示，侧部设有半径4mm螺纹孔。
48.各圆环形限位器单元51、52、53、54尺寸如图6所示，外径15mm，内径10mm，侧部设有半径4mm螺纹孔。
49.本实施例具体脱模过程，以尺寸100
×
100
×
100mm立方体试模为例：
50.本实施例的脱模装置的安装方法，包括如下：
51.首先通过螺纹孔将第一滑轨单元21、第二滑轨单元22安装在底座1上；然后将第三滑轨单元31、第四滑轨单元32分别安装在第一滑轨单元21、第二滑轨单元22侧部滑轨上，并用固定螺栓暂时固定；将垂直支杆单元41、42安装于第三滑轨单元31滑轨两端，下端通过固定螺栓与第三滑轨单元31滑轨暂时固定；将垂直支杆单元43、44安装于第四滑轨单元32滑轨两端，同样使用固定螺栓暂时固定；将四个圆环形限位器51、52、53、 54分别从四根垂直支杆单元上端套入，选择一定高度后使用固定螺栓固定，装置安装完成。
52.本实施例提供一种脱模方法，包括如下步骤：
53.首先松动支杆底部固定螺栓使四根支杆41、42、43、44能沿滑轨自由移动，根据试模尺寸，调整滑动支杆位置，确认尺寸与试模一致后拧紧固定螺栓；松动第三滑轨31、第四滑轨32顶端螺栓使其能沿滑轨自由移动，根据试模尺寸，滑动第三滑轨31、第四滑轨 32调整位置，确认尺寸与试模一致后拧紧固定螺栓，调整完成后，将试模7如图1所示放置在限位器上，确保放正后，松动限位器上固定螺栓，试模无约束后受自重作用下落，限位器沿支杆垂直下落至支杆底部后停止移动，能够约束模具继续下降，模具内部试块在惯性作用下与模具分离，继续下落至海绵垫上，得到缓冲后静止，完成脱模。
54.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种基于重力作用的混凝土试块简易脱模装置，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
55.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是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，均落入本发明的保护范围之内。