混凝土貫入阻力儀是一種用于混凝土拌合物，凝結時間試驗的儀器，利用貫入阻力法測定混凝土凝結時間，采用杠桿原理，輕巧美觀，便于讀數，非常精準。

混凝土貫入阻力測定儀貫入及測力原理

混凝土貫入阻力測定儀結構示意圖

      混凝土貫入阻力測定儀采用貫入針固定，試料容器向上運動實現貫入阻力測試。電動機通過行星減速器把2轉/分的速度傳給凸輪，凸輪推動滾輪勻速上升，因而升降套及安放在底盤上的試料容器同時勻速上升，使之實現貫入運動。

混凝土貫入阻力測定儀電器原理示意圖

      阻力的測定采用密封腔壓力表測力。當試料對貫入針產生阻力時此力即通過測力桿壓縮密封腔中的油液，油液壓力增加即通過壓力表指示出來。
混凝土貫入阻力測定儀使用說明操作使用
      將儀器安放在水平的平臺上，試料容器中裝滿待測試的混凝土試料抹平后放于儀器底盤上，松開調節螺套選裝上合適的貫入針。
      旋動調節螺塞使壓力表指針對準刻度零線。
      將鈕子開關1置于調整位置，將鈕子開關2置于正轉位置，按工作按鈕后試料容器在2秒鐘后開始上升，待停止以后即可調整。調節時擰松調節螺套，將貫入針調至剛好接觸試料面，擰緊調節螺套固定貫入針。再按動工作按鈕，試料容器繼續上升即開始貫入運動，此時壓力表即有示值，并逐漸增大，10秒鐘以后試料容器升高25mm，即貫入到最深位置，壓力表指示貫入阻力，讀出做好記錄，試料容器停留4秒鐘以后，開始下降，7秒鐘后恢復原位。自動停機，一次測試完畢。
      作第二次貫入測試時必須變換貫入位置，推動手柄使其旋轉一定角度，當聽到鋼球的彈跳聲時，貫入點位置的變換已完成，隨即將手柄換回原位，以后變換只需重復如上動作。貫入針位置分內外兩圈，外圈點，內圈點，如一圈貫入點已使用完，必須轉動儀器上部手柄180°，將貫入針位置換到另一圈，這時亦有鋼球彈跳定位。
      當貫入測試點在外圈時，變化測點只需推動手柄一次，如貫入點在內圈，變換它則需推動手柄兩次。
      在測試過程中應經常注意壓力表指針起始時是否在零點，如不在零點應調零。
      在不需調整貫入針高低時(用同一個試料容器及沒有更換貫入針進行連續測試時)，可將鈕子開關置于“自動位置”，這樣在以后的測試中只要按“啟動”按鈕一次，即自動作一次測試循環，歷時30秒。在測試過程中，如發生貫入針與試件頂死，請把鈕子開關2置于反轉位置，按工作按鈕，使貫入針上升，與試件脫離。
      貫入針有20mm2、50mm2、100mm2截面三種規格。100mm2用于作初凝試驗，終凝試驗時需換用20 mm2貫入針。
      壓力表的表面上有內外兩圈刻度，內圈為0-1.6MPa，指示油腔內油液的壓強，供壓力表改裝校驗和裝指針對零用。外圈刻度指示貫入針所受的作用力。力值除以貫入針截面面積，即為貫入阻力（在表面外圈刻度上有兩處粗紅線表示）：350N刻線對應初凝貫入阻力（即3.5MPa，此時用100 mm2貫入針）；560N刻線對應終凝貫入阻力（即28MPa，此時用20 mm2貫入針）。
      使用日久，旋動調零螺塞到極限位置而不能將壓力表指針調到零點，這是由于密封空腔內油液難免有泄漏，油液逐漸減少所致，此時必須添加油液，用普通機油即可，冬令期間以粘度較小為宜。
      加油時首先擰開調零螺塞頂上的加油螺塞，然后將調零螺塞旋高至適當位置，從螺孔中將油加入，特別要注意不能將空氣混入，加油至孔口，最后將加油螺塞擰上，擠出多余油液，擰緊，擦干即可。
      年檢不能拆下壓力表，送檢必須整機校驗，用戶可向西安博匯儀器儀表有限公司購買檢驗工具。

      本方法適用于從混凝土拌合物中篩出的砂漿用貫入阻力來確定坍落度值不為零的混凝土拌合物凝結時間的測定。
      混凝土貫入阻力儀由加荷裝置＂測針＂砂漿試樣筒和標準篩組成，可以是手動的,也可以是自動的.貫入阻力儀應符合下列要求:
      1、加荷裝置:最大測量值應不小于1000N,精度為±10N;
      2、測針:長為100MM,承壓面積為100mm2`50mm2和20mm2三種測針;在距貫入端25mm處刻有一圈標記。
      3、砂漿試樣筒:上口徑為160mm.下口徑為150mm,凈高為150mm剛性不透水的金屬圓筒。
      4、標準篩:篩孔為5mm的符合現行國家標準<<試驗篩>>GB/T6005規定的金屬圓空篩。
混凝土貫入阻力儀操作說明
      1、將儀器安放在水平的平臺上。
      2、接上電源，按數顯器面板上的“電源”鍵，數顯窗即顯示數碼。請通電10分鐘后，使數顯值自動趨于“0”。
      3、選裝上合適的貫入針。350N對應初凝貫入阻力（即2~3.5Mpa,此時用100 mm2貫入針）；1000N對應中間貫入阻力（即3.5~20Mpa,此時用50 mm2貫入針）；560N對應終凝貫入阻力（即20~28Mpa,此時用20mm2貫入針）。
      4、料模中裝滿待測試的砼試料，抹平后放于儀器底板上。
      5、調整貫入深度。
        混凝土貫入阻力儀一種方法是：先量出貫入針下端面與試料上平面的距離X（注意：X不得大于5mm，否則需適當下調貫入針），再將儀器頂部的定長螺母下平面與“蓋”的上平面距離調整到25+Xmm，然后再擰緊螺蓋，以鎖住25+X長度。
        另一種方法是：壓下手柄使貫入針下端面與試料上平面保持平齊，然后調整儀器上部的定長螺母，使之下平面與“蓋”的上平面距離調到25mm并鎖住這一長度，再松開手柄。
        以上兩種方法的實際貫入深度均為25mm。
      6、測試。首先按數顯面板上的清零鍵清除傳感器的初值，即清零。再按測試鍵進入工作測試狀態，同時數顯板上第一個燈（測試燈）亮,握住手柄向下轉動，使貫入針接觸試料至貫入到最深位置（25mm）的過程控制在10秒鐘左右。此時數顯出現峰值, 同時數顯板上第二個燈（峰值燈）亮,讀出數顯器的顯示值，做好紀錄，一次測試完成。
        初凝時，使用1 cm2貫入針，計算公式為：P=N÷100（MPa）；
        終凝時，使用0.2 cm2貫入針，計算公式為：P=5 N÷100（MPa）。
混凝土貫入阻力測定儀試驗規程
      1、混凝土放于儀器底盤上，松開調節螺套，選裝上合適的貫入針。
      2、旋動調節螺塞使壓力表指針對準刻度零線。
      3、將動作鈕子開關置于調整位置，將正反轉鈕子開關置于正轉位置，試料容器在按工作按鈕后2秒開始上升。待停止以后，即可調整。調整時擰松調節螺套將貫入針調至剛好接觸試料面，擰緊調節螺套固定貫入針。再按動工作按鈕，10秒鐘以后試料容器升高25mm，即貫入到最深位置，讀取壓力表貫入阻力并記錄，試料容器停留4秒鐘以后，開始下降，7秒鐘后恢復原位。自動停機，一次測試完成。
      4、作第二次貫入測試時必須變換貫入位置，推動手柄使其旋轉一定角度，當貫入點在外圈時，變化測點只需推動手柄一次；當貫入點在內圈時，變化它則需推動手柄二次。
      5、在測試過程中，應經常注意壓力表指針起始是否在零位，如不在零位應調零。
      6、在不需調整貫入針高低時，可將動作紐子開關置于自動位置，這樣在以后的測試中只要按啟動按紐一次，即自動作一次測試循環。
      7、每個試樣作貫入阻力試驗應不少于六次，最后一次的單位面積貫入阻力應不少于28MPa。
      8、使用一段時間后，旋動調節螺塞至極限位置不能使壓力表指針調到零線，此時必須添加油液。
凝結時間試驗應按下列步驟進行:
      1、應從按本標準第2章制備或現場取樣的混凝土拌合物試樣中,用5mm標準篩篩出砂漿,每次應篩凈,然后將其拌合均勻.將砂漿一次分別裝入三個試樣筒中,做三個試驗.取樣混凝土坍落度不大于70mm的混凝土宜用振動臺振實砂漿;取樣混凝土坍落度大于70mm的宜用搗棒人工搗實.用振動臺震實砂漿時,振動應持續到表面出漿為止,不得過振.用搗棒人工搗實時,應沿螺紋旋方向由外向中心均勻插搗25次,然后用橡皮錘輕輕敲打筒壁,直至插搗孔消失為止.振實或插搗后,砂漿表面應低于砂漿試樣筒約10mm;砂漿試樣筒應立即加蓋.
      2、砂漿試樣制備完畢,編號后應置于溫度為20±2℃環境中或現場同條件下待試，并在以后的整個測試過程中，環境溫度應始終保持20±2℃。現場同條件測試時，應與現場條件保持一致。在整個測試過程中，除在吸取泌水或進行貫入試驗外，試樣筒應始終加蓋。
      3、凝結時間測定從水泥與水接觸瞬間開始計時。根據混凝土拌合物的性能，確定測定測針試驗時間，以后每隔0.5h測試一次，在監近初，終凝時可增加測定次數。
      4、在每次測試前2min，將一片20mm厚的墊塊墊入筒底一側使其傾斜，用吸管吸去表面的泌水，吸水后平穩的復原。
      5、測試時將砂漿試樣筒置于混凝土貫入阻力儀上，測針端部與砂漿表面接觸。然后在10±2s內均勻地使測針貫入砂漿25±2mm深度，記錄貫入壓力。精確至10N;記錄測試時間，精確至1min；記錄環境溫度，精確至0.5℃.
      6、各測點的間距應大于測針直徑的兩倍且不小于15mm，測點與試樣筒壁的距離應不小于25mm。
      7、貫入阻力測試在0.2～28MPa之間應至少進行6次，直至貫入阻力大于28MPa為止。
      8、在測試過程中應根據砂漿凝結狀況，適時更換測針，更換測針宜按表選用。
混凝土貫入阻力儀應按正式計算：fPR=P/A (4-1)
      貫入阻力(MPa)
        0.2~3.5
        3.5~20
        20~28
      測針面積(mm2)
        100
        50
        20
      式中fPR－貫入阻力(MPa)
        P-貫入壓力(N)
        A－測針面積(mm2)
      凝結時間宜通過線性回歸方法確定，是將貫入阻力fPR 和時間t分別取自然對數In(fPR)TIn(t),然后把In(fPR)當作自變量,In(t)當作因變量作線性回歸得到回歸方程式：
        In(t)=A+BIn(fPR) (4-2)
        式中 t-時間 (min);
        fPR-貫入阻力(MPa);
        A,B－線性回歸系數。
      根據4-2式求得當貫入阻力為3.5MPa時為初凝結時間ts,貫入阻力為28MPa時為終凝時間te:
        ts=e(A+Bin(3.5)) (4-3)
        te=e(A+Bin(28)) (4-4)
        式中 ts－初凝結時間(min);
        te－終凝結時間(min);
        A,B －式(4-2)中的線性回歸系數。
      凝結時間也可用繪圖擬合方法確定，是以貫入阻力為縱坐標，經過的時間為橫坐標(精確至1min),繪制出貫入阻力與時間之間的關系曲線，以3.5MPa和28MPa劃兩條平行于橫坐標的直線，分別與曲線相交的兩個交點的橫坐標即為混凝土拌合物的熑凝和終凝時間。
      用三個試驗結果的初凝和終凝時間的算術平均值作為此次試驗的初凝和終凝時間。如果三個測值的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過中間值的10%，則以中間值為試驗結果；如果最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的10%時，則此次試驗無效。
      凝結時間用h:min表示，并修約至5min。
混凝土拌合物凝結時間試驗報告應包括以下內容：
      1、每次做貫入阻力試驗時所對應的環境溫度，時間，貫入壓力，測針面積和計算出來的貫入阻力值。
      2、根據貫入阻力和時間繪制的關系曲線。
      3、混凝土拌合物的初凝和終凝時間。

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