[发明专利]一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：包括密闭的控温控湿环境箱(10)、温度控制部件(8)和湿度控制部件(9)；

所述控温控湿环境箱(10)侧壁上开设有若干可闭合的通口(11)，所述温度控制部件(8)包括若干可从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)的热棒(7)，所述热棒(7)包括密封的棒体(71)，所述棒体(71)为中空，所述棒体(71)底部储存有用以吸热降温的液氨(72)；

所述湿度控制部件(9)包括溶液池(91)，所述溶液池(91)中填充有饱和盐溶液(93)，所述溶液池(91)上可拆卸的盖设有隔板(94)，所述溶液池(91)的一侧壁上安装有推板(92)，所述控温控湿环境箱(10)的侧壁上还开设有通孔(12)，所述溶液池(91)穿过通孔(12)可滑动的进出于控温控湿环境箱(10)，所述推板(92)位于控温控湿环境箱(10)外侧，且所述推板(92)的直径大于通孔(12)的直径；

所述控温控湿环境箱(10)中还安装有测量装置，所述测量装置包括底座(4)，所述底座(4)上安装有用于夹持试件(2)的支架(3)，所述试件(2)上连接有用于测量试件(2)长度变化的测量仪器(1)，所述测量仪器(1)安装在控温控湿环境箱(10)外部；

所述控温控湿环境箱(10)中还安装有用于读取试件(2)周围温湿度的温湿度计(6)。

2.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)上部外侧安装有散热片(73)。

3.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)外侧壁上粘结有密封橡胶圈(74)，且所述密封橡胶圈(74)的材料为耐低温硅橡胶。

4.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述控温控湿环境箱(10)的顶端开设有定位孔，所述泡沫板(5)设置在定位孔中，且所述泡沫板(5)上插有温湿度计(6)，所述温湿度计(6)伸入控温控湿环境箱(10)。

5.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述测量仪器(1)为千分表；或者所述测量仪器(1)为电子位移传感器。

6.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述棒体(71)的所用材料为钢。

7.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述控温控湿环境箱(10)采用的材料为有机玻璃，或者采用透明、耐低温的材料，所述耐低温范围为-30℃～30℃。

8.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述支架(3)所用材料为因瓦合金。

9.如权利要求1所述的一种控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置，其特征在于：所述试件(2)在温度降低过程中收缩，将所述试件(2)在其内生成冰导致长度突然增加时的温度，确定为试件(2)的结冰温度。

10.一种基于权利要求1～9所述的控温控湿水泥基材料长度变化的实时测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)保持温度不变，控制湿度变化

1)选取温度大于0℃的实验环境，并在实验时保持温度不变，关闭控温控湿环境箱(10)的所有通口(11)保持密封；

2)根据参考的实验温度下饱和盐溶液的平衡相对湿度值，配置不同溶质的饱和盐溶液；

3)在常温下，读取此时的环境湿度，测量试件(2)的初始长度并记录该初始长度，然后在长度测量装置上安置稳定，所述试件(2)为40mm×40mm×160mm标准水泥砂浆试件；

4)长度测量装置校准与测量仪器(1)调零；

5)试验时将一种饱和盐溶液装入溶液池(91)中，推入控温控湿环境箱(10)内，维持恒定湿度14天，读取测量仪器(1)读数与温湿度计(6)的温度、湿度值并记录；

6)按照不同溶质饱和盐溶液可维持的环境湿度值从高到低排列，依次进行步骤(5)的试验，直至实验湿度从97％RH降低至22％RH时结束试验；

7)数据处理，误差分析，获得水泥砂浆试件长度与湿度变化关系；

(2)保持湿度不变，控制温度变化

1)制作若干根热棒(7)，并分别填充不同体积的液氨，将制作好的热棒(7)存储在-40℃的冰柜中；

2)读取此时的实验环境湿度，测量试件(2)的初始长度并记录该初始长度，然后在长度测量装置上安置稳定，所述试件(2)为40mm×40mm×160mm标准水泥砂浆试件；

3)长度测量装置校准与测量仪器(1)调零；

4)取出一根热棒(7)，从通口(11)插入控温控湿环境箱(10)中，所述棒体(71)的底部伸入控温控湿环境箱(10)，且所述棒体(71)的上部位于控温控湿环境箱(10)外部，所述热棒(7)与控温控湿环境箱(10)的连接处保持密封；

5)读取温湿度计(6)的温度，维持当前温度1小时，读取测量仪器(1)的读数并记录；

6)每次增加一根热棒(7)，重复本次试验步骤(4)和(5)，直至温度降至-18℃；

7)每次减少一根热棒(7)，重复本次试验步骤(4)和(5)，直至温度升高至4℃；

8)结束实验将所有热棒(7)放回-40℃的冰柜中；

9)数据处理，误差分析，获得试件(2)长度与温度变化关系。