一种试验用多孔混凝土的插捣成型装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种试验用多孔混凝土的插捣成型装置及其使用方法，包括底座、支架、升降器、箱体、插捣棒、旋转装置、试模固定平台、试模、上链轮、下链轮、链条及链条调节板，该装置及其使用方法能够自动实现多孔混凝土插捣成型，插捣的力度及位置固定且可调。

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料多孔水泥混凝土试验领域，涉及一种试验用多孔混凝土的插捣成型装置及其使用方法。

背景技术

近年来，公路交通运输事业在我国得到了长足的发展，新材料、新结构、新工艺等对公路建设起到了巨大的推动作用，公路通车里程逐年大幅提高。截至2010年底，全国公路总里程已达398.4万km，高速公路超过7.3万km。

多孔混凝土是由水泥、等粒径集料、掺合料、水混合固结而成、有连通孔的材料，空隙率大于17％。该种材料的7d抗折强度可达3.0～3.5MPa，而模量较之普通水泥混凝土有所降低。除了具有良好的排水性能，该种材料更适合作为路面结构的承重层。此外，为改善表面行车特性，可在多孔改性混凝土结构层表面铺筑一层或两层沥青混合料，如AC，OGFC，SMA等，从而达到刚柔相济的效果，其使用寿命较之现有半刚性基层沥青路面结构大大延长，近些年，多孔混凝土基层材料在道路工程材料领域成为研究的热点，实验室内，现有的多孔混凝土拌合料采用人工插捣的方式进行插捣成型，插捣的力度及位置均不同，因此试验的误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种试验用多孔混凝土的插捣成型装置及其使用方法，该装置及其使用方法能够自动实现多孔混凝土插捣成型，插捣的力度及位置固定且可调。

为达到上述目的，本发明所述的试验用多孔混凝土的插捣成型装置包括底座、支架、升降器、箱体、插捣棒、旋转装置、试模固定平台、试模、上链轮、下链轮、链条及链条调节板；

支架包括第一立柱、第二立柱及横杆，第一立柱的下端固定于底座1上，升降器固定于第一立柱的上端，第二立柱的下端与升降器的伸缩轴相连接，横杆的一端与第二立柱的上端固定连接，导杆的上端穿过横杆另一端的侧面，试模固定平台通过旋转装置固定于底座1上，试模4固定于试模固定平台上，导杆的下端正对试模，砝码位于导杆上；

箱体的一侧面固定于第二立柱的侧面，链条调节板固定于箱体的另一侧面上，上链轮及下链轮均固定于链条调节板上，链条套接于上链轮与下链轮上，导杆上设有圆形凸起，条链上设有用于推动环形凸起向上运动的挡块，链条调节板上设有用于对环形凸起进行轴向限位的限位块，箱体内设有电机，电机的输出轴与上链轮相连接。

所述导杆包括上导杆及下导杆，其中，下导杆的下端与插捣棒的上端相连接，下导杆的上端与上导杆的下端相连接，上导杆的上端穿过横杆的侧面，环形凸起位于下导杆的侧面，砝码位于上导杆上。

上导杆的顶部设有用于对上导杆进行轴向限位的挡板。

下导杆与插捣棒之间通过固定扣相连接。

电机的输出轴通过减速器与上链轮相连接。

电机的输出轴与减速器之间通过联轴器相连接。

所述箱体包括后箱体及前箱体，后箱体固定于第二立柱的侧面，前箱体固定于后箱体上，前箱体上设有安全门；其中，电机、减速器及联轴器均位于后箱体内，减速器的输出轴穿过前箱体与上链轮相连接。

所述试模固定平台上设有用于固定试模的试模固定夹。

本发明所述的试验用多孔混凝土的插捣成型装置的使用方法包括以下步骤：

1)选取砝码，确定插捣力的大小，再通过升降器调节横杆的高度，通过旋转装置转动试模固定平台，调节插捣的位置；

2)向试模中加入多孔混凝土拌合物，其中，试模内多孔混凝土拌合物的深度为试模高度的1/3，然后再启动电机；

3)电机带动上链轮转动，上链轮带动链条移动，当链条上的挡块与环形凸起相接触后，挡块推动环形凸起向上运动，从而带动导杆及插捣棒向上运动，当环形凸起与限位块相接触后，挡板越过环形凸起继续向上运动，环形凸起脱离挡板后，在重力的作用下导杆、砝码及插捣棒向下运动，从而使插捣棒插入到试模中的多孔混凝土拌合物中，实现一次插捣作业；

4)重复N次步骤3)，再向试模内加入多孔混凝土拌合物，使试模内多孔混凝土拌合物的深度为试模高度的2/3，然后再重复N次步骤3)；再向试模内加入多孔混凝土拌合物，使试模内多孔混凝土拌合物的深度为试模的顶部开口齐平，然后再重复N次步骤3)，完成多孔混凝土的插捣试验成型。

N等于25。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的试验用多孔混凝土的插捣成型装置及其使用方法在具体操作时，通过升降器及砝码调节插捣棒插捣的力度，通过旋转装置带动试模固定平台转动调节插捣的位置，实现对插捣位置及力度的控制，在插捣时，电机带动上链轮转动，上链轮带动链条移动，链条通过挡块推动环形凸起向上移动，从而使导杆向上运动，当环形凸起与限位块相接触后，挡块越过环形凸起继续向上运动，导杆、砝码及插捣棒垂直向下运动，从而使插捣棒插入到多孔混凝土拌合物中，实现多孔混凝土拌合物的插捣成型，结构简单，操作方便，便于推广及应用。

进一步，上导杆的顶部设有挡板，避免上导杆的上端向下穿出横杆掉落下去。

进一步，电机的输出轴通过减速器及上链轮相连接，实现对插捣速度的控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中箱体的结构示意图；

图3为本发明中试模固定平台3的结构示意图。

其中，1为底座、2为旋转装置、3为试模固定平台、4为试模、5为升降器、6为链条调节板、7为上链轮、8为上导杆、9为链条、10为挡块、11为下导杆、12为挡板、13为固定扣、14为插捣棒、15为后箱体、16为电机、17为联轴器、18为减速器、19为前箱体、20为安全门、21为试模固定夹、22为砝码。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1、图2及图3，本发明所述的试验用多孔混凝土的插捣成型装置包括底座1、支架、升降器5、箱体、插捣棒14、旋转装置2、试模固定平台3、试模4、上链轮7、下链轮、链条9及链条调节板6；支架包括第一立柱、第二立柱及横杆，第一立柱的下端固定于底座1上，升降器5固定于第一立柱的上端，第二立柱的下端与升降器5的伸缩轴相连接，横杆的一端与第二立柱的上端固定连接，导杆的上端穿过横杆另一端的侧面，试模固定平台3通过旋转装置2固定于底座1上，试模4固定于试模固定平台3上，导杆的下端正对试模4，砝码22位于导杆上；箱体的一侧面固定于第二立柱的侧面，链条调节板6固定于箱体的另一侧面上，上链轮7及下链轮均固定于链条调节板6上，链条9套接于上链轮7与下链轮上，导杆上设有圆形凸起，条链上设有用于推动环形凸起向上运动的挡块10，链条调节板6上设有用于对环形凸起进行轴向限位的限位块，箱体内设有电机16，电机16的输出轴与上链轮7相连接。

所述导杆包括上导杆8及下导杆11，其中，下导杆11的下端与插捣棒14的上端相连接，下导杆11的上端与上导杆8的下端相连接，上导杆8的上端穿过横杆的侧面，环形凸起位于下导杆11的侧面，砝码22位于上导杆8上；上导杆8的顶部设有用于对上导杆8进行轴向限位的挡板12；下导杆11与插捣棒14之间通过固定扣13相连接。

电机16的输出轴通过减速器18与上链轮7相连接；电机16的输出轴与减速器18之间通过联轴器17相连接；所述箱体包括后箱体15及前箱体19，后箱体15固定于第二立柱的侧面，前箱体19固定于后箱体15上，前箱体19上设有安全门20；其中，电机16、减速器18及联轴器17均位于后箱体15内，减速器18的输出轴穿过前箱体19与上链轮7相连接；试模固定平台3上设有用于固定试模4的试模固定夹21。

本发明所述的试验用多孔混凝土的插捣成型装置的使用方法包括以下步骤：

1)选取砝码22，确定插捣力的大小，再通过升降器5调节横杆的高度，通过旋转装置2转动试模固定平台3，调节插捣的位置；

2)向试模4中加入多孔混凝土拌合物，其中，试模4内多孔混凝土拌合物的深度为试模4高度的1/3，然后再启动电机16；

3)电机16带动上链轮7转动，上链轮7带动链条9移动，当链条9上的挡块10与环形凸起相接触后，挡块10推动环形凸起向上运动，从而带动导杆及插捣棒14向上运动，当环形凸起与限位块相接触后，挡板12越过环形凸起继续向上运动，环形凸起脱离挡板12后，在重力的作用下导杆11、砝码22及插捣棒14向下运动，从而使插捣棒14插入到试模4中的多孔混凝土拌合物中，实现一次插捣作业；

4)重复N次步骤3)，再向试模4内加入多孔混凝土拌合物，使试模4内多孔混凝土拌合物的深度为试模4高度的2/3，然后再重复N次步骤3)；再向试模4内加入多孔混凝土拌合物，使试模4内多孔混凝土拌合物的深度为试模4的顶部开口齐平，然后再重复N次步骤3)，完成多孔混凝土的插捣试验成型。优选的，N等于25。

本发明还包括控制器、报警器、以及用于统计插捣棒14插捣次数的计数器，计数器实时统计插捣次数，并将插捣的次数转发至控制器中，当计数器统计的插捣次数等于预设插捣次数时，控制器控制报警器报警，同时关闭电机16。