测试件的成型装置、测试件的制备方法及测试件与流程

1.本公开涉及混凝土材料领域，尤其涉及一种适用于形成测试导电混凝土的电阻率的测试件的成型装置、测试件的制备方法及测试件。


背景技术：

2.降雪或低温天气等易造成路面积雪、结冰等不利情况，从而使道路、大桥、机场等重要场所被迫停止运营。导电混凝土作为一种功能材料，利用其良好的电热性能，已经逐步应用于道路、桥梁、机场跑道等交通区域进行融雪化冰。为保证导电混凝土拥有较好的电热性能，在设计制备导电混凝土材料时需参照一定的电阻率要求。
3.四电极法测量混凝土电阻率由于精度高、测试结果稳定等优势被广泛应用，但由于电极材料与混凝土材料特性差异较大，铜网电极的加入往往会影响混凝土试件的成型进而影响电阻率的测量。
4.特别是，碾压式导电混凝土制备过程中，混凝土比较干稠，不易流动，在成型时需要进行插捣和施加盖重，电极的出现对碾压混凝土的成型效果影响较为明显，容易出现试验结果不准确，试件拆模或养护过程中断裂等情况；另一方面由于铜网电极刚度较低，在制作较大试件时会由于盖重等影响导致电极的偏离和弯曲，影响电阻率的测试和计算。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开提供了一种测试件的成型装置、测试件的制备方法及测试件，以期至少部分地解决上述提及的技术问题之一。
6.本公开的一个方面提供了一种用于形成测试件的成型装置，上述测试件用于测试导电混凝土的电阻率，包括：
7.底板；
8.挡板，垂直设置于上述底板上，上述挡板包括相互垂直的两个第一挡板和两个第二挡板，每个上述第一挡板设有至少一对用于固定电极的电极卡槽，每个上述电极卡槽在厚度方向上穿过上述第一挡板，并且每个上述电极卡槽的高度小于上述第一挡板的高度；以及
9.固定装置，两个上述第一挡板、两个上述第二挡板以及上述底板通过上述固定装置可拆卸地组装在一起，以容纳待形成的上述测试件。
10.根据本公开的实施例，两个上述固定装置分别设置在两个上述第二挡板的外部并位于两个上述第一挡板之间。
11.根据本公开的实施例，上述固定装置包括纵向调节装置和横向调节装置；
12.上述纵向调节装置竖直设置于上述底板上，以根据上述挡板的高度进行高度调节，上述纵向调节装置中具有供上述横向调节装置上下移动的空间；
13.上述横向调节装置水平穿设于上述纵向调节装置中，以根据两个上述第一挡板之间宽度的变化进行宽度调节，上述横向调节装置的两端与两个上述第一挡板连接。
14.根据本公开的实施例，上述横向调节装置的两端与两个上述第一档板通过螺栓连接。
15.根据本公开的实施例，每个上述第一挡板两端内侧的相同位置上设置有沿高度方向贯通的凹槽，用于插入上述第二挡板。
16.根据本公开的实施例，每个上述电极卡槽的下端开口，并沿第一挡板的高度方向自下向上延伸。
17.本公开的另一方面提供了一种利用上述的测试件成型装置制备测试件的方法，包括：
18.提供带有固定装置的底板；
19.将至少一对电极固定于两个第一挡板的电极卡槽中，并通过上述固定装置固定于上述底板上；
20.将两个第二挡板固定于上述底板上的两个上述第一挡板形成的两端开口处，形成带电极的成型装置；
21.将预制的导电混凝土添加至上述带电极的成型装置中；以及
22.待上述导电混凝土凝固后，松开固定装置，拆解两个上述第二挡板以及两个上述第一挡板，并从上述底板上取下测试件。
23.根据本公开的实施例，上述将预制的导电混凝土添加至上述带电极的成型装置中包括：
24.将制备好的上述导电混凝土倒入上述带电极的成型装置至上述成型装置一半的高度，并进行第一次插捣；以及
25.在第一次插捣后，再次倒入上述导电混凝土至与上述成型装置的高度相同，并进行第二次插捣。
26.本公开的又一方面还提供了一种利用上述的成型装置制备得到的测试件，上述测试件包括导电混凝土以及设置于上述导电混凝土中的至少一对电极。
27.根据本公开的实施例，上述电极的形状为网状；
28.其中，网状的上述电极的网孔的孔径不小于上述混凝土的骨料最大粒径的1.5倍；以及
29.其中，制备上述网状电极的金属丝的材料包括铁、铜、铝、合金中的其中之一，上述铜丝的直径范围包括0.5mm～2mm。
30.根据本公开的实施例，通过在两个第一挡板上设置电极卡槽，并通过紧固装置将两个第一挡板、两个第二挡板以及底板可拆卸地组装在一起而形成的测试件的成型装置，既能够方便电极的插入，同时能够将电极固定在电极卡槽内，有效防止在装入导电混凝土的过程中出现电极错位，弯曲等情况，从而提高了测试件的制备效率，且提高了测试件的性能。
附图说明
31.通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
32.图1示意性示出了根据本公开实施例的一种成型装置的立体示意图；
33.图2示意性示出了根据本公开实施例的一种带有紧固装置的底板的立体示意图；
34.图3示意性示出了根据本公开实施例的一种带有电极卡槽的第一挡板的立体示意图；
35.图4示意性示出了根据本公开实施例的一种第二挡板的立体示意图；
36.图5示意性示出了根据本公开实施例的一种用于插入电极卡槽的电极的平面示意图；
37.图6示意性示出了根据本公开实施例的一种利用成型装置制备测试件的流程图；以及
38.图7示意性示出了根据本公开实施例的一种利用成型装置制备得到的测试件的立体示意图。
39.上述附图中，附图标记的具体含义如下所示：
40.1、底板；
41.2、挡板；
42.21、第一挡板；
43.22、第二挡板；
44.3、电极卡槽；
45.4、紧固装置；
46.41、纵向调节装置；
47.42、横向调节装置；
48.5、凹槽；
49.6、通孔；
50.7、电极；以及
51.8、测试件。
具体实施方式
52.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
53.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
54.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
55.根据本公开一个方面的总体上的发明构思，提供一种用于形成测试件的成型装
置，测试件用于测试导电混凝土的电阻率，包括：底板；挡板，垂直设置于底板上，挡板包括相互垂直的两个第一挡板和两个第二挡板，每个第一挡板设有至少一对用于固定电极的电极卡槽，每个电极卡槽在厚度方向上穿过第一挡板，并且每个电极卡槽的高度小于第一挡板的高度；以及固定装置，两个第一挡板、两个第二挡板以及底板通过固定装置可拆卸地组装在一起，以容纳待形成的测试件。
56.本公开的另一方面的总体上的发明构思，提供了一种利用的测试件成型装置制备测试件的方法，包括：提供带有固定装置的底板；将至少一对电极固定于两个第一挡板的电极卡槽中，并通过固定装置固定于底板上；将两个第二挡板固定于底板上的两个第一挡板形成的两端开口处，形成带电极的成型装置；将预制的导电混凝土添加至带电极的成型装置中；以及待导电混凝土凝固后，松开固定装置，拆解两个第二挡板以及两个第一挡板，并从底板上取下测试件。
57.本公开的又一方面的总体上的发明构思，提供了一种利用的成型装置制备得到的测试件，测试件包括导电混凝土以及设置于导电混凝土中的至少一对电极。
58.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
59.图1示意性示出了根据本公开实施例的成型装置的立体示意图。
60.参见图1，本公开的一个方面提供了一种用于形成测试件的成型装置，测试件用于测试导电混凝土的电阻率，可以包括底板1、挡板、固定装置。
61.挡板垂直设置于底板1上，挡板可以包括相互垂直的两个第一挡板21和两个第二挡板22，每个第一挡板21设有至少一对用于固定电极7的电极卡槽3，每个电极卡槽3在厚度方向上穿过第一挡板21，并且每个电极卡槽3的高度小于第一挡板21的高度。
62.两个第一挡板21、两个第二挡板22以及底板1通过固定装置可拆卸地组装在一起，以容纳待形成的测试件。
63.根据本公开的实施例，成型装置的底板1，挡板以及固定装置的尺寸能够根据所需要的实际尺寸进行调整。
64.根据本公开的实施例，两个第一档板上的电极卡槽3的数量可以为两个或者四个，在一示例性实施例中，电极卡槽3的数量可以为四个，即采用该成型装置制备得到的用于测量导电混凝土的电阻率的测试件的包含有4个电极7，即采用四电极法来测量导电混凝土的电阻率。
65.根据本公开的实施例，通过在两个第一挡板21上设置电极卡槽3，并通过紧固装置4将两个第一挡板21、两个第二挡板22以及底板1可拆卸地组装在一起而形成的测试件的成型装置，既能够方便电极7的插入，同时能够将电极7固定在电极卡槽3内，有效防止在装入导电混凝土的过程中出现电极错位，弯曲等情况，从而提高了测试件的制备效率，且提高了测试件的性能。
66.根据本公开的实施例，本公开实施例的成型装置具有操作简单，可重复使用等优点，所制得的用于测量导电混凝土电阻率的测试件的电极位置清晰，测量方便，可以为获得
合适的导电混凝土的配比和电阻率提供技术支持。
67.根据本公开的实施例，参见图1，两个固定装置分别设置在两个第二挡板22的外部并位于两个第一挡板21之间。
68.图2示意性示出了根据本公开实施例的带有紧固装置4的底板1的立体示意图。
69.根据本公开的实施例，参见图2，固定装置可以包括纵向调节装置41和横向调节装置42。纵向调节装置41竖直设置于底板1上，以根据挡板的高度进行高度调节。纵向调节装置41中具有供横向调节装置42上下移动的空间。横向调节装置42水平穿设于纵向调节装置41中，以根据两个第一挡板21之间宽度的变化进行宽度调节。横向调节装置42的两端与两个第一挡板21连接。
70.根据本公开的实施例，横向调节装置42的两端与两个第一档板通过螺栓连接。
71.根据本公开的实施例，参见图1和图2，纵向调节装置41能够与底板1之间进行活动连接。在一示例性实施例中，纵向调节装置41与底板1之间可以通过螺纹连接。纵向调节装置41可以为可伸缩结构，能够依据成型装置上挡板的高度的实际需要进行长度调节。
72.根据本公开的实施例，参见图1和图2，横向调节装置42穿设于纵向调节装置41内，且可在纵向调节装置41内进行上下滑动。横向调节装置42设置于两个相对的第一挡板21之间，并与两个第一挡板21活动连接。在一示例性实施例中，横向调节装置42的与两个第一挡板21连接的两端形成有螺纹，即横向调节装置42与两个第一挡板21之间通过螺纹连接固定，且横向调节装置42的宽度会依据两个第一挡板21之间的距离通过螺纹进行调节。
73.图3示意性示出了根据本公开实施例的带有电极卡槽3的第一挡板21的立体示意图。
74.图4示意性示出了根据本公开实施例的第二挡板22的立体示意图。
75.根据本公开的实施例，参见图3和图4，每个第一挡板21两端内侧的相同位置上设置有沿高度方向贯通的凹槽5，用于插入第二挡板22。
76.根据本公开的实施例，参见图3，第一挡板21上的凹槽5的位置决定通过该成型装置制备得到的导电混凝土的电阻率的测试件的长度。
77.根据本公开的实施例，第一挡板21的两端上还设置有用于与横向调节装置42连接固定的通孔6。
78.根据本公开的实施例，通孔6的直径为5mm～15mm，距离第一挡板21的两端的距离可以包括2cm～4cm，距离挡板的底部的距离可以包括4cm～8cm。
79.根据本公开的实施例，参见图4，第二挡板22的宽度决定了制备得到的电阻率测试件的宽度，且第二挡板22与第一挡板21之间只通过第一挡板21上的凹槽5固定，便于成型装置的组装和拆卸。
80.根据本公开的实施例，凹槽5处于通孔6的内侧，凹槽5之间的距离可以包括30cm～60cm。在一具体实施例中，凹槽5之间的距离可以为40cm。与通孔6之间的距离可以为2cm～4cm，凹槽5的宽度范围可以为2mm～4mm，凹槽5的深度可以为2mm。
81.根据本公开的实施例，参见图3，每个电极卡槽3的下端开口，并沿第一挡板21的高度方向自下向上延伸。
82.在一示例性实施例中，电极卡槽3之间的间隔距离可以包括8cm-15cm。在一具体实施例中，电极卡槽3之间的间隔可以为10cm。电极卡槽3的宽度可以包括1mm～3mm，电极卡槽
3的高度可以为2cm～5cm，距离第一挡板21的两端与电极卡槽3最近的距离可以包括28mm-64mm。
83.根据本公开的实施例，第一挡板21与第二挡板22的高度相同，高度范围可以包括8cm～15cm。在一具体实施例中，挡板的高度可以为10cm。挡板的厚度可以包括2cm～4cm。
84.图6示意性示出了根据本公开实施例的利用成型装置制备测试件的流程图。
85.参见图6，本公开的另一方面提供了一种利用上述的测试件成型装置制备测试件的方法，可以包括步骤s601、步骤s602、步骤s603、步骤s604、步骤s605。
86.在步骤s601中，提供带有固定装置的底板1。
87.在步骤s602中，将至少一对电极7固定于两个第一挡板21的电极卡槽3中，并通过固定装置固定于底板1上。
88.在步骤s603中，将两个第二挡板22固定于底板1上的两个第一挡板21形成的两端开口处，形成带电极7的成型装置。
89.在步骤s604中，将预制的导电混凝土添加至带电极7的成型装置中。
90.在步骤s605中，待导电混凝土凝固后，松开固定装置，拆解两个第二挡板22以及两个第一挡板21，并从底板1上取下测试件。
91.根据本公开的实施例，将预制的导电混凝土添加至带电极7的成型装置中的步骤可以包括步骤s6041、步骤s6042。
92.在步骤s6041中，将制备好的导电混凝土倒入带电极7的成型装置至成型装置一半的高度，并进行第一次插捣。
93.在步骤s6042中，在第一次插捣后，再次倒入导电混凝土至与成型装置的高度相同，并进行第二次插捣。
94.根据本公开的实施例，在向成型装置中倒入混凝土时，会在导电混凝土中的各个位置产生大小不等的气泡或者空隙等缺陷。这些缺陷的存在会对导电混凝土电阻率的测量精度造成较为严重的影响。因此，在倒入混凝土时需要对成型装置中的混凝土进行插捣并放在振动台上将导电混凝土振实。
95.根据本公开的实施例，在现有技术中的插捣过程中，一般情况下只在导电混凝土灌满成型装置后进行一次插捣，然后在振动台上振实。这样做的话，位于成型装置底部的导电混凝土中的气泡或空隙很难被去除。
96.因此，本公开中采用两次插捣过程，即在导电混凝土灌入至成型装置高度的一半时，进行第一次插捣，在灌满导电混凝土后进行第二次插捣，这样能够有效去除成型装置最底部的导电混凝土中的气泡或空隙，使得制备得到的导电混凝土电阻率的测试件的测量精度得到提高。
97.根据本公开的实施例，将导电混凝土进行第二次插捣后，在装满导电混凝土的成型装置上放上压重块并在振动台上进行振动，以去除导电混凝土中的气泡或空隙，待导电混凝土的表面泛浆时，即表明混凝土内部的气泡或空隙已经基本去除。
98.根据本公开的实施例，将上述振实的带有导电混凝土的成型装置置于室温下至基本成型，将待成型的测试件取出并在室温下养护48h至完全凝固紧实，得到用于测量导电混凝土的电阻率的测试件。
99.根据本公开的实施例，取出待完成的测试件之后，对成型装置的各部件进行清理，
以进行成型装置的重复利用。
100.图7示意性示出了根据本公开实施例的利用成型装置制备得到的测试件的立体示意图。
101.参见图7，本公开的又一方面还提供了一种利用上述的成型装置制备得到的测试件8，测试件8可以包括导电混凝土(图中未示出)以及设置于导电混凝土中的至少一对电极7。
102.图5示意性示出了根据本公开实施例的用于插入电极卡槽3的电极的平面示意图。
103.根据本公开的实施例，参见图5，电极7的形状可以为网状。
104.网状的电极7的网孔的孔径不小于混凝土的骨料最大粒径的1.5倍。
105.制备网状电极7的金属丝的材料可以包括铁、铜、铝、合金中的其中之一，铜丝的直径范围可以包括0.5mm～2mm。
106.根据本公开的实施例，制备网状电极7的金属丝的丝径应当根据网状电极7的尺寸的大小作相应的调整，以满足不同配合比和级配要求下的电阻率测试要求。
107.根据本公开的实施例，制备电极7的金属丝的材料可以包括铁、铜、铝、合金中的其中之一。在一示例性实施例中，制备电极7的金属丝可以为铜丝，能够保证电极材料的稳定性和低电阻率，且成本相对较低。
108.根据本公开的实施例，网状电极7提前电极卡槽3固定的两端暴露在导电混凝土的两侧，并且需要保持该裸露出的网状电极7的清洁，以便后续连接其它设备，以保持导电混凝土的电阻率的测试件的测试精度。
109.根据本公开的实施例，本公开的导电混凝土电阻率的测试件8由于网状的电极7在导电混凝土中并没有产生较大的变形，并且尽量避免了导电混凝土的骨料堵塞网孔的可能，从而尽量避免了因网状的电极7变形或导电混凝土骨料堵塞而导致的测量精度较低的可能。
110.还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
111.并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。再者，单词"包含"不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
112.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面发明的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
113.以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。