阅读说明：本技术 钢渣试件测定仪和测定方法 (Steel slag test piece determinator and determination method ) 是由 唐秀明 张彩利 徐玉峰 唐亨山 常庆喜 陈海波 李剑峰 刘一鸣 甄军计 卫永富 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钢渣试件测定仪,包括罐体,设置在罐体底部的承料台,设置在承料台上的重量传感器和超声振动器；设置在所述的罐体的下半部侧壁上的加热机构,设置在所述的罐体上半部侧壁上的制冷机构,以及设置于罐体顶部的进液机构,真空接口、增减压接口和测试接口。本发明的测定仪,通过合理布局加热机构和制冷机构,可实现内部温度的快速切换,利用承料台的震动对钢渣试件进行搅拌混合,然后同真空、加压和降压等条件,辅以各种进液控制,可对自然环境进行快速模拟,为后续钢渣试件的性能测试带来便利,大大缩短测试周期,提高测试效率。(The invention discloses a steel slag test piece determinator, which comprises a tank body, a material bearing platform arranged at the bottom of the tank body, a weight sensor and an ultrasonic vibrator arranged on the material bearing platform, wherein the weight sensor is arranged on the material bearing platform; the heating mechanism that sets up on the lower half lateral wall of the jar body, set up and be in the first lateral wall of the jar body on the refrigeration mechanism to and set up in the feed liquor mechanism at jar body top, vacuum interface, pressure increasing and reducing interface and test interface. The tester can realize the rapid switching of the internal temperature by reasonably arranging the heating mechanism and the refrigerating mechanism, stir and mix the steel slag test piece by using the vibration of the material bearing platform, and then control the natural environment by using various liquid inlets under the conditions of vacuum, pressurization, depressurization and the like, thereby bringing convenience for the performance test of the subsequent steel slag test piece, greatly shortening the test period and improving the test efficiency.)

钢渣试件测定仪和测定方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种钢渣试件测定仪和测定方法。

背景技术

沥青混凝土一般是由沥青和矿料( 粗集料、细集料、填料) 组成，在本技术领域中，常用的沥青主要为SBS 改性沥青，常用的集料主要有石灰岩、玄武岩、花岗岩等，常用的填料有石灰岩磨细矿粉、消石灰、水泥等，上述材料组成的沥青混凝土无法有效解决两个矛盾：一是高温稳定性和抗疲劳性与低温抗裂性间的矛盾；二是沥青混凝土表面特性( 抗滑)与耐久性间的矛盾。

钢渣是在转炉炼钢过程中生成的液态熔渣冷却固化后形成的工业废料。为了减少对环境的污染，钢渣在道路工程水泥混凝土路面中已经开始尝试用，但是，钢渣在沥青混凝土中使用，一般采用普通沥青或SBS 改性沥青，目前业内尚没有将钢渣作为集料与橡胶沥青混合制成钢渣橡胶沥青混凝土的实例。

CN 101967047 A公开了一种提供一种钢渣橡胶沥青混凝土及其制备方法，其选用钢渣作为粗集料，橡胶沥青作为结合料，并且该混凝土还包括有细集料和填料；上述沥青混合料的矿料级配组成为粗集料断级配骨架密实型，橡胶沥青与矿料的比例通过马歇尔击实试验，由马歇尔试件的体积参数确定范围，并经高温抗车辙能力、抗水损害能力等路用性能验证后综合确定。

但是对于不同来源的钢渣，为获得更加的配比组分，制得试件后需要进行取样和性能实验，但是现在的实验周期长，不能很好的满足生产施工的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钢渣试件测定仪，该钢渣试件测定仪能有效快速对钢渣试件进行性能参数测试。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钢渣试件测定仪，包括罐体，设置在罐体底部的承料台，设置在承料台上的重量传感器和超声振动器；设置在所述的罐体的下半部侧壁上的加热机构，设置在所述的罐体上半部侧壁上的制冷机构，以及设置于罐体顶部的进液机构，真空接口、增减压接口和测试接口。

在上述技术方案中，所述的进液机构包括进水管以及位于承料台上方的液体喷环。

在上述技术方案中，所述的罐体的侧壁底部内侧固定设置有多片微晶纳米加热板，在所述的罐体下半部侧壁外侧设置有保温层。

在上述技术方案中，所述的保温层为气凝胶保温材料。

在上述技术方案中，所述的罐体上半部侧壁的制冷机构包括TEC制冷体，分别与TEC制冷体两侧面接触的散热片，以及位于罐体外的散热风机。

在上述技术方案中，所述的罐体选用耐石金属制成。

在上述技术方案中，在所述的罐体内侧顶部还设置有扰动风扇。

一种钢渣试件的测定方法， 包括以下步骤，

1）向集料器内注水并使钢渣试件被液体填充浸润，超声振动器启动工作；

2）将钢渣试件抽真空真空度在-0.05~-0.1Mpa，并保持第一预定时间，

3）将钢渣试件加温到80度- 100度，第二预定时间；

4）进行加压，使得钢渣集料快速测定仪体内压力达到0.9MPa并且保持第三预定时间，

5）快速降温，让钢渣试件从80度- 100度降到-25度-35度，钢渣试件快速恢复原始状态，并且保持第四预定时间，

6 ）重复步骤1）-5）预定次数以促进钢渣试件活性的完全稳定。

本发明的优点和有益效果为：

本发明的测定仪，通过合理布局加热机构和制冷机构，可实现内部温度的快速切换，利用承料台的震动对钢渣试件进行搅拌混合，然后同真空、加压和降压等条件，辅以各种进液控制，可对自然环境进行快速模拟，为后续钢渣试件的性能测试带来便利，大大缩短测试周期，提高测试效率。

附图说明

图1是本发明钢渣试件测定仪的结构示意图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本发明的一种钢渣试件测定仪，包括罐体1，设置在罐体底部的承料台2，设置在承料台上的重量传感器和超声振动器3；设置在所述的罐体的下半部侧壁上的加热机构，设置在所述的罐体上半部侧壁上的制冷机构，以及设置于罐体顶部的进液机构，与真空泵相连接的真空接口11、与增压泵连接的增减压接口12和测试接口。同时还设置有用以进料的固料进料口，其通过法兰连接的，每次进料打开，将料放进后在锁紧。

本发明的测定仪，通过合理布局加热机构和制冷机构，可实现内部温度的快速切换，利用承料台的震动对钢渣试件进行搅拌混合，然后同真空、加压和降压等条件，辅以各种进液控制，可对自然环境进行快速模拟，为后续钢渣试件的性能测试带来便利，大大缩短测试周期，提高测试效率。

同时，所述的进液机构包括进水管4以及位于承料台上方的液体喷环41。利用液体喷环向设置在集料器8内喷水或其他含有微颗粒组分的液体，可以模拟自然降水，然后通过超声振动器对集料器内部震动，实现对其加快环境模拟，同时，所述的罐体底部设置有液体出口13以将液体排出。

实施例二

作为一种具体实施方式，所述的罐体的侧壁底部内侧固定设置有多片微晶纳米加热板5，如环周布置，上下多层设置等，同时，在所述的罐体下半部侧壁外侧设置有保温层，所述的保温层为气凝胶保温材料。

其中，所述的罐体上半部侧壁的制冷机构包括TEC制冷体6，分别与TEC制冷体两侧面接触的散热片，以及位于罐体外的散热风机7。而且，所述的罐体选用耐石金属制成，在所述的罐体顶部还设置有扰动风扇。

所述的散热片为两组，分别与TEC的制热面和制冷面接触，制冷面对应的散热片位于罐体内侧，制热面对应的散热片位于罐体外侧并通过散热风机进行快速散热，下热上冷的设计，同时辅以扰动风扇，在保证快速温度变化的同时并保证温度均一性。

本发明采用微晶纳米加热板，其加热速度快，1分钟能升到400度，实际工作可控制在180度, 制冷媒体选用的TEC制冷体，可制冷温度为零下30°，有效模拟北方冬天的温度，通过大温度范围的快速变化，扰动风机8使得实验设备内温度均匀，催化自然环境对物料的影响，有效缩短试验周期。

实施例三

本发明的钢渣试件的测定方法，包括以下步骤，

1）向集料器内注水并使钢渣试件被液体，如水填充浸润，并启动超声振动器，

2）将钢渣试件抽真空真空度在-0.05—-0.1Mpa，并保持第一预定时间，如10-20分钟，所述的负值是指压力显示数在0以下，使钢渣试件孔隙充满水液无空，让所有钢渣试件参比各物体内孔和表面积均与水液充分接触，

3）将钢渣试件加温到80度-120度，优选，80-100度，并保持第二预定时间，如5-30min后停止加热；利用快速升温，如1min中内实现升温催化各反应；

4）停止加热后立即进行加压，即加压打入压缩空气使得钢渣集料快速测定仪体内压力达到0.9MPa并且保持第三预定时间，如3分钟，该步骤主要为了加速钢渣活性的快速释放；

5）快速降温，让钢渣试件从100度~120度降到25度-35度，如1-10min内完成降温，钢渣试件快速恢复原始状态，并且保持第四预定时间，如1-3小时，

6 ）重复步骤1)-5）预定次数，如重复3-5次，目的是促进钢渣试件活性的完全稳定。

实施例四

本发明的钢渣试件的测定方法，包括以下步骤，

1）向集料器内注水并使钢渣试件被液体，如水填充浸润，并启动超声振动器，

2）将钢渣试件抽真空真空度在-0.08Mpa，并保持第15分钟，所述的负值是指压力显示数在0以下，使钢渣试件孔隙充满水液无空，让所有钢渣试件参比各物体内孔和表面积均与水液充分接触，

3）45s内快速将钢渣试件加温到100度，并保持20min后停止加热；利用快速升温内实现升温催化各反应；

4）停止加热后立即进行加压，即加压打入压缩空气使得钢渣集料快速测定仪体内压力达到0.9MPa并且保持5分钟，该步骤主要为了加速钢渣活性的快速释放；

5）快速降温，1min内让钢渣试件从100度降到25度，钢渣试件快速恢复原始状态，并且保持3小时，

6 ）重复步骤1)-5）3次，目的是促进钢渣试件活性的完全稳定。

采用浸润后辅以超声振动，然后进行真空、加热、加压和快速降温，加速钢渣的自然变化过程，可短时间内实现其性能参数的表征，如，便于测得钢渣多面体型细孔饱和含水数值，而且还可以在液体中掺杂部分组分，利用上述过程快速实现其填充，消除水与空气和钢渣的接触，便于后期的各种性能表征。

罐体选用了耐石金属(耐石高温合金)它的温度适应范围远远大于实验过程温度的变化需求。保温隔热采用气凝胶材料，使得设备体积减小重量减轻，节能效果提高。超声波震动只是让集料器内的料和液体震动,由波推动集料体内的液体运动，并不影响其它。罐体内的压力是随着实验过程进行的，有时是常压，有时是真空，有时是增压，几种情况都有，不一定随温度变化，主要是根据材料实验要求定步骤和过程，初步设计为升温时做真空处理，降温时做增压或空气循环处理。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。