一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置

本技术属实验器具，尤其涉及一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置。

背景技术：

1、在海洋岩土工程建设中，就地取材使用钙质砂来代替传统陆源砂以制备砂浆及混凝土等建筑材料，可以很大程度上缩短工期、节约成本，并有利于海洋工程建设的可持续发展。现有研究表明钙质砂具有颗粒形状极不规则、多内孔隙及高吸水性的特征，因此钙质砂砂浆与石英砂砂浆在宏微观性能上表现出显著的差异。砂浆早期的水化过程及硬化后内部孔径分布特征会显著影响其宏观力学性能，因此可以采用低场核磁共振技术对不同砂浆中的水分子的演化和分布进行对比分析，从微观角度探究钙质砂砂浆随时间的推移其早期水化反应以及硬化后内部孔隙结构的演化特征。根据控制变量法，各组核磁试样除砂浆骨料不同外，其他变量保持一致。

2、核磁试样制备技术主要包括两种，一种是直接将砂浆拌合料装入无顶盖的透明亚克力有机玻璃管中，再通过人工振捣至上下端口平整后用生料带包装后放入试管中，最后置入核磁信号采集箱进行核磁共振试验及相关数据采集。在此过程中，一方面由于玻璃管无顶盖，而新拌砂浆未初凝，在振捣过程中难以同时保证上下底面的端口平整，使得试样的体积、质量和形态有所差异，进而导致检测结果无法准确反映骨料对砂浆早期水化反应和孔隙结构的净影响。另一方面，用生料带对所有待测试样进行逐一包裹的过程冗杂、耗时较长，并且在完成砂浆早期水化过程的测试试验后，需要再次拆去生料带(即脱模)后放入水中养护，为测量砂浆内部孔隙结构的演化做准备。另一种制备方法是将砂浆直接注入色谱瓶中，在砂浆硬化后将色谱瓶人工敲碎后再取出试样。此方法易损坏内部试样结构，不利于试样的完整性，并且色谱瓶无法循环利用，造成资源浪费。综上所述，为了试验结果的准确性和提高效率，亟需一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，包括：托盒机构，所述托盒机构内设置有若干管体，若干所述管体竖直设置且阵列分布；

4、所述管体的顶端与底端均开口设置，所述管体的顶端与底端均通过卡接机构可拆卸连接有端盖。

5、优选的，所述管体的两端均周向固接有卡接环，所述卡接环水平设置，所述卡接环靠近所述管体端部的一侧开设有斜坡，所述卡接环的厚度由内至外渐缩，所述卡接环与所述卡接机构相适配。

6、优选的，所述卡接机构包括固接在所述端盖靠近所述管体一侧的若干安装块，若干所述安装块周向等间隔设置，若干所述安装块围成的圆的直径大于所述卡接环的外径，所述安装块的底面上开设有贯穿的安装槽，所述安装槽的轴线位于所述管体的直径上，所述安装槽内设置有卡接组件，所述卡接组件与所述卡接环相适配。

7、优选的，所述卡接组件包括转动连接在所述安装槽内的短轴，所述短轴的轴线与所述安装槽的轴线垂直设置，所述短轴固接有v型夹块的底端，所述v型夹块的一端与所述卡接环的底面抵接，所述v型夹块的另一端伸出所述安装槽远离所述管体的一侧；

8、所述短轴上套设有扭簧，所述扭簧的一端与v型夹块伸出所述安装槽远离所述管体一侧的一端抵接，所述扭簧的另一端抵接有限位块，所述限位块固接在所述安装槽内，所述限位块靠近所述管体。

9、优选的，所述托盒机构包括中间块，所述中间块相对的两侧均开设有若干第二半圆槽，位于同侧的若干所述第二半圆槽沿所述中间块的长度方向等间隔设置，所述中间块相对的两侧均设置有夹持块，所述夹持块上开设有与所述第二半圆槽相对设置的第一半圆槽，所述管体位于所述第二半圆槽与所述第一半圆槽之间。

10、优选的，所述中间块的一端通过两合页分别与两所述夹持块铰接，所述夹持块远离所述合页的一端固接有短杆，两所述短杆上套设有固定带。

11、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：

12、1、端盖的存在极大提高了试样顶面和底面的平整度，卡接机构的存在使得本装置的装卸更加简易、迅速。

13、2、免去人工用生料带包裹过程，且脱模简易、迅速，大大提高了核磁试验的效率。

14、3、保证了试样脱模后的完整性。

技术特征：

1.一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于，包括：托盒机构，所述托盒机构内设置有若干管体(1)，若干所述管体(1)竖直设置且阵列分布；

2.根据权利要求1所述的一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于：所述管体(1)的两端均周向固接有卡接环(2)，所述卡接环(2)水平设置，所述卡接环(2)靠近所述管体(1)端部的一侧开设有斜坡，所述卡接环(2)的厚度由内至外渐缩，所述卡接环(2)与所述卡接机构相适配。

3.根据权利要求2所述的一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于：所述卡接机构包括固接在所述端盖(3)靠近所述管体(1)一侧的若干安装块(5)，若干所述安装块(5)周向等间隔设置，若干所述安装块(5)围成的圆的直径大于所述卡接环(2)的外径，所述安装块(5)的底面上开设有贯穿的安装槽(8)，所述安装槽(8)的轴线位于所述管体(1)的直径上，所述安装槽(8)内设置有卡接组件，所述卡接组件与所述卡接环(2)相适配。

4.根据权利要求3所述的一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于：所述卡接组件包括转动连接在所述安装槽(8)内的短轴(6)，所述短轴(6)的轴线与所述安装槽(8)的轴线垂直设置，所述短轴(6)固接有v型夹块(4)的底端，所述v型夹块(4)的一端与所述卡接环(2)的底面抵接，所述v型夹块(4)的另一端伸出所述安装槽(8)远离所述管体(1)的一侧；

5.根据权利要求1所述的一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于：所述托盒机构包括中间块(10)，所述中间块(10)相对的两侧均开设有若干第二半圆槽(13)，位于同侧的若干所述第二半圆槽(13)沿所述中间块(10)的长度方向等间隔设置，所述中间块(10)相对的两侧均设置有夹持块(11)，所述夹持块(11)上开设有与所述第二半圆槽(13)相对设置的第一半圆槽(12)，所述管体(1)位于所述第二半圆槽(13)与所述第一半圆槽(12)之间。

6.根据权利要求5所述的一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，其特征在于：所述中间块(10)的一端通过两合页分别与两所述夹持块(11)铰接，所述夹持块(11)远离所述合页的一端固接有短杆(14)，两所述短杆(14)上套设有固定带(15)。

技术总结
本技术属实验器具技术领域，尤其涉及一种研究砂浆早期水化和孔隙结构的实验装置，包括：托盒机构，托盒机构内设置有若干管体，若干管体竖直设置且阵列分布；管体的顶端与底端均开口设置，管体的顶端与底端均通过卡接机构可拆卸连接有端盖。本技术具有如下优点和技术效果：端盖的存在极大提高了试样顶面和底面的平整度，卡接机构的存在使得本装置的装卸更加简易、迅速；免去人工用生料带包裹过程，且脱模简易、迅速，大大提高了核磁试验的效率，同时也保证了脱模过程中试样的完整性。

技术研发人员：张小燕,秦远康,王宁,魏凯园,贾燕,张钦尧
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/1/14