CN104931338B - 任意角度回弹测试砼试块的固定装置及其制作和使用方法 - Google Patents

Abstract

一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置及其制作和使用方法，包括水平设置的带中心轴的矩形混凝土梁，中心轴的两头插在两侧支撑构件的预留孔内，洞内填充胶凝材料；混凝土梁的一侧嵌有长方体形状的试块固定盒；试块固定盒朝向梁外侧的一面开口，其余面为硬质金属板，其中间由万向试块压板将整个室分为放置液压千斤顶的动力室和试块室；液压千斤顶的活塞杆顶紧万向试块压板对试块施力，砼试块朝向室外的侧面为测试面。本发明装置整体采用混凝土浇筑，用以模拟实际的混凝土构件，保证回弹测试的数据更接近工程实际，测强曲线准确度高；实现了在任意角度对试块任意面的回弹测试，为研究各个角度回弹检测和不同浇筑面回弹检测提供了极大的便利。

Description

任意角度回弹测试砼试块的固定装置及其制作和使用方法

技术领域

本发明涉及砼试块回弹测试技术领域，具体涉及一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置及其配套的制作和使用方法。

背景技术

回弹法检测混凝土抗压强度是目前使用最广泛的检测方法，具有成本低、无破损、且操作简便的特点，能在短时间内完成较大数量的检测。其原理是通过回弹混凝土表面硬度来推定混凝土抗压强度。目前回弹法测强曲线的制作过程中是将砼试块在压力机上施压固定，只能制作水平方向弹击试块侧面的相应测强曲线。现行标准JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中，对非水平方向检测和不同浇筑面检测采用修正值法，一般先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正。该数据引用国外数据，且不适用于对泵送混凝土进行检测。在实际工程中，泵送混凝土已经普及使用，如不能进行针对泵送混凝土的角度回弹修正的研究并建立修正曲线，会给部分构件，比如楼板、楼梯等的检测带来极大不便，但目前国内尚无能够成功解决该项研究所必需的试块固定装置及方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置及制作使用方法，能够对砼试块进行固定并对其任意面进行任意角度回弹测试的装置及方法，解决现有方法只能制作水平方向弹击试块侧面的相应测强曲线、不能灵活实现任意面任意角度回弹测试的技术难题，同时解决现有技术需要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正、然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正、过程复杂、不适用于对泵送混凝土进行检测的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，所述砼试块为矩形块，其特征在于：

包括水平设置的横截面为矩形的混凝土梁，所述混凝土梁的内部沿轴线方向设有中心轴，所述中心轴的两头分别插接在两边的支撑构件的预留孔内，所述预留孔内填充用于辅助固定中心轴的胶凝材料；所述混凝土梁的侧壁面上连接有用于控制混凝土梁的角度并对其进行固定的牵拉工具；

所述混凝土梁的一侧嵌有长方体形状的试块固定盒；所述试块固定盒朝向混凝土梁外侧的一面为开口，其余各面为硬质金属板；

所述试块固定盒的中间是一个可左右移动的万向试块压板，其将试块固定盒分割为左右两个小室，左侧为动力室，内部固定液压千斤顶；右侧为试块室,内部放置砼试块；所述万向试块压板的面向液压千斤顶一侧板面的中间有球面凸起，液压千斤顶的活塞杆端为球面凹坑，所述球面凹坑与球面凸起相适应，所述液压千斤顶顶紧万向试块压板，所述万向试块压板挤压砼试块进行固定。

作为优选的技术方案，所述动力室开口的一侧设有挡栏。

优选的，所述中心轴与混凝土梁的内部配筋固定连接。

优选的，所述试块固定盒的硬质金属板通过焊接在其外侧面的钢筋弯钩与混凝土梁的内部配筋固定连接。

优选的，所述试块固定盒的硬质金属板为铁板或不锈钢板。

优选的，所述胶凝材料为普通混凝土或水泥净浆，或其它能起到填充及紧固作用的胶凝材料。

进一步优选的，所述试块固定盒的净长500～600mm，净宽150～200mm，净高150～200mm。

更优选的，所述支撑构件为既有构件或与混凝土梁一体浇注的混凝土构件。

本发明还提供上述回弹测试中固定砼试块的装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制作试块固定盒：切割硬质金属板并进行焊接，制作试块固定盒；将液压千斤顶的油缸部分固定在动力室内，在试块固定盒的硬质金属板的外壁面上焊接用于与混凝土梁的内部配筋固定连接的钢筋弯钩；

步骤二、混凝土梁的配筋及支模：将中心轴的两头插入两侧支撑构件的预留孔中，配置绑扎混凝土梁的内部筋，对混凝土梁进行支模；

步骤三、安装试块固定盒：将试块固定盒安装到相应位置并通过钢筋弯钩与附近配筋稳妥焊接固定；

步骤四、浇筑混凝土：浇筑C35或以上强度的混凝土，两侧支撑构件可为既有构件，也可与转动装置的梁体同时浇筑制作、常规振捣、浇水养护；

步骤五、养护：采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；

步骤六、在支撑构件的预留孔内填充胶凝材料：若两侧支撑构件为既有构件，需在混凝土梁达到预期强度后，对预留孔进行紧固充填，填充时在预留孔两侧先设挡板，防止材料外流，然后注入胶凝材料，待初步凝固后拆掉挡板，接近完全凝固时，转动混凝土梁一至二圈，避免完全凝固后轴与胶凝材料完全粘连造成无法转动；

步骤七、在试块固定盒内配置万向试块压板、液压千斤顶和砼试块；

步骤八、在混凝土梁上连接牵拉工具，至此，整个任意角度回弹测试砼试块的固定装置制作完成。

此外，本发明还涉及上述回弹测试中固定砼试块的装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、确定砼试块的测试面，将测试面朝外放置；

步骤二、将液压千斤顶活塞杆端的球面凹坑顶住万向试块压板的球面凸起，然后液压千斤顶缓慢施压使万向试块压板挤压并固定砼试块；

步骤三、旋转混凝土梁至所需角度，用牵拉工具将混凝土梁进行固定；

步骤四、用回弹测试仪器对砼试块外露的测试面进行回弹测试；

步骤五、松开液压千斤顶，取出砼试块，改变测试面或测试角度后，重复步骤一至三，依据实际需要进行任意面或任意角度的回弹测试。

与现有技术相比，本发明的技术优势在于：

1、装置整体采用混凝土浇筑，用以模拟实际的混凝土构件，保证回弹测试的数据更接近工程实际，以此数据为基础制作的测强曲线准确度更高；

2、实现了在任意角度对试块任意面的回弹测试，为研究各个角度回弹检测和不同浇筑面回弹检测提供了极大的便利。混凝土梁的连接轴嵌入支撑构件中并通过胶凝材料进行严密结合，配合牵拉装置的固定作用，实现装置即能绕轴转动，又能在回弹过程中保持稳定，不发生颤动、晃动，实现转动至任意角度进行回弹测试；同时砼试块的测试面可以进行转换，使用时按照规定的压力对试块进行固定，将试块任意侧面旋转到任意角度后进行回弹测试，进而制作相应的测强曲线，如非水平方向弹击浇筑侧面测强曲线、垂直向上或任意角度弹击浇筑底面测强曲线等，解决了现有技术中修正值法操作复杂、结果准确率低的问题，为研究各个角度回弹检测和不同浇筑面回弹检测提供了极大的便利。

综上，相对于传统的在实验室利用压力机进行试块固定并只能进行水平方向回弹测试的方法，本发明能够最大限度的模拟工程实际，且能够在任意角度上对试块任意侧面进行回弹测试，广泛应用于混凝土强度无损检测领域。

附图说明

图1是本发明涉及的任意角度回弹测试砼试块的固定装置的整体结构示意图；

图2是本发明涉及的试块固定盒3的整体结构示意图；

图3是本发明涉及的万向试块压板4的球面凸起8与液压千斤顶5的球面凹坑9的配合连接图；

图4是本发明涉及的任意角度回弹测试砼试块的固定装置的安装结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本发明涉及的任意角度回弹测试砼试块的固定装置的配筋图。

附图标记：1-中心轴、2-混凝土梁、3-试块固定盒、31-动力室、32-试块室、4-万向试块压板、5-液压千斤顶、6-砼试块、7-球面凹坑、8-球面凸起、9-支撑结构、10-挡栏、11-牵拉工具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1，一种回弹测试中固定砼试块的装置，砼试块6为矩形块，装置的主体为一段横截面为矩形的混凝土梁2，混凝土梁2水平设置，如图4和图5，其两头分别通过一体浇注的中心轴1插接在两边的支撑构件9的预留孔内，中心轴1是贯通混凝土梁2的一根金属轴，也可以是中轴线互相重合的两个端轴，本实施例为一根贯通的金属轴，支撑构件9为既有混凝土构件或与梁体一体浇注的混凝土构件，本实施例用带预留孔的支撑墙体。中心轴1与混凝土梁2的内部配筋连接固定。预留孔内填充用于辅助固定在外力作用下旋转之后的中心轴1的胶凝材料，胶凝材料可以为普通混凝土或水泥净浆或其它能起到填充及紧固作用的胶凝材料；混凝土梁2的一个侧面上嵌有一个试块固定盒3；试块固定盒3是由不易变形的硬质金属板焊接而成的、与混凝土梁2外侧平齐一侧为开口的盒室，如图6，试块固定盒3的各个侧面及中心轴1都与混凝土梁2的内部配筋连接固定，试块固定盒3的硬质金属板可以为铁板或不锈钢板。如图2，试块固定盒3的中间有一个可左右自由移动的万向试块压板4，万向试块压板4的中间带有球面凸起8；万向试块压板4将试块固定盒3分割为左右两个小室，左侧为动力室31，内部固定安装有液压千斤顶5；右侧为试块室32，内部放置砼试块6；如图3，液压千斤顶5的活塞杆端为与球面凸起8相适应的球面凹坑7，活塞杆通过顶紧万向试块压板4对砼试块6进行施力，采用万向轴承，以提供适当的、均匀的压力固定试块。砼试块6远离万向试块压板4的一侧抵在试块固定盒3的金属侧壁上，其朝向试块固定盒3外侧的那个侧面为测试面；动力室31开口的外侧面设有进一步固定液压千斤顶5的挡栏10。

混凝土梁2的尺寸范围为长1200～1400mm；宽500～600mm；高500～600mm；所述试块固定盒的净长500～600mm，净宽150～200mm，净高150～200mm。混凝土梁2与试块固定盒3的尺寸比为长2:1～2.5:1；宽3:1～4:1；高3:1～4:1，砼试块尺寸可以是150mm×150mm×150mm，也可是100mm×100mm×100mm试块。

本发明还提供上述回弹测试中固定砼试块的装置的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、制作试块固定盒3：切割金属板并进行焊接，制作试块固定盒，将液压千斤顶5的油缸部分固定在动力室31的内部，同时为与混凝土梁稳妥连接，在硬质金属板的外侧焊接用于与混凝土梁2的配筋固定连接的钢筋弯钩；

步骤二、混凝土梁2的配筋及支模：将水平连接轴1穿入两侧既有支撑构件上的预留洞中，配置绑扎混凝土梁的内部筋，如两侧支撑构件与梁体同时浇筑制作，则应在水平连接轴埋入两侧支撑构件上的相应部位先期涂膜油脂，以防后期与混凝土粘接；混凝土梁2的截面不宜小于450mm×450mm，长度不宜大于1200mm，钢筋依实际情况酌情配置，但应考虑到梁在实际使用时是需要转动到任意方向的，配筋应给与适当考虑和加强；对混凝土梁2支模，如两侧支撑构件为同期浇筑制作，则同时配筋支模，钢筋依实际情况酌情配置；

步骤三、安装试块固定盒3：将试块固定盒3安装到相应位置并通过钢筋弯钩与附近配筋焊接固定稳妥，避免在混凝土浇筑或振捣过程中移位；

步骤四、浇筑混凝土：浇筑C35或以上强度的混凝土，两侧支撑构件可为既有构件，也可与转动装置的梁体同时浇筑制作、常规振捣、浇水养护；

步骤五、养护：采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；

步骤六、在支撑构件9的预留孔内填充胶凝材料：如两侧支撑构件为既有构件，需在梁达到预期强度后，对预留孔洞进行紧固充填。在预留孔洞两侧先设挡板，防止材料外流，然后注入胶凝材料，待初步凝固后拆掉挡板，接近完全凝固时，转动梁，一至二圈，避免完全凝固后轴与胶凝材料完全粘连，造成无法转动；

步骤七、在试块固定盒3内配置万向试块压板4、液压千斤顶5和砼试块6；

步骤八、在混凝土梁3上连接牵拉工具11，至此，整个任意角度回弹测试砼试块的固定装置制作完成。

本发明还提供任意角度回弹测试砼试块的固定装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、确定砼试块6的测试面，将测试面朝外放置；

步骤二、将液压千斤顶5活塞杆端的球面凹坑7顶住万向试块压板4的球面凸起8，然后液压千斤顶5缓慢施压使万向试块压板4挤压并固定砼试块6；

步骤三、旋转混凝土梁3至所需角度，用牵拉工具11将混凝土梁3进行固定；

步骤四、用回弹测试仪器对砼试块6外露的测试面进行回弹测试；

步骤五、松开液压千斤顶5，取出砼试块6，改变测试面或测试角度后，重复步骤一至三，依据实际需要进行任意面或任意角度的回弹测试。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，所述砼试块（6）为矩形块，其特征在于：

包括水平设置的横截面为矩形的混凝土梁（2），所述混凝土梁（2）的内部沿轴线方向设有中心轴（1），所述中心轴（1）的两头分别插接在两边的支撑构件（9）的预留孔内，所述预留孔内填充用于辅助固定中心轴（1）的胶凝材料；所述混凝土梁（2）的侧壁面上连接有用于控制混凝土梁的角度并固定混凝土梁的牵拉工具（11）；

所述混凝土梁（2）的一侧嵌有长方体形状的试块固定盒（3）；所述试块固定盒（3）朝向混凝土梁（2）外侧的一面开口，其余各面为硬质金属板；

所述试块固定盒（3）的中间是一个可左右移动的万向试块压板（4），所述万向试块压板（4）将试块固定盒（3）分割为左右两个小室，左侧为动力室（31），内部固定液压千斤顶（5）；右侧为试块室（32）,内部放置砼试块（6）；所述万向试块压板（4）面向液压千斤顶一侧的板面中间有球面凸起（8），所述液压千斤顶（5）的活塞杆端为球面凹坑（7），所述球面凹坑（7）与球面凸起（8）相适应；所述液压千斤顶（5）顶紧万向试块压板（4），所述万向试块压板（4）挤压固定砼试块（6）。

2.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述动力室（31）开口的一侧设有挡栏（10）。

3.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述中心轴（1）与混凝土梁（2）的内部配筋固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述试块固定盒（3）的硬质金属板通过焊接在其外侧面的钢筋弯钩与混凝土梁（2）的内部配筋固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述试块固定盒（3）的硬质金属板为铁板或不锈钢板。

6.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述试块固定盒（3）的净长500～600mm，净宽150～200mm，净高150～200mm。

7.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述胶凝材料为起到填充及紧固作用的普通混凝土或水泥净浆。

8.根据权利要求1所述的一种任意角度回弹测试砼试块的固定装置，其特征在于：所述支撑构件（9）为既有构件或与混凝土梁（2）一体浇注的混凝土构件。

9.权利要求1～8任意一项所述的任意角度回弹测试砼试块的固定装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制作试块固定盒（3）：切割硬质金属板并进行焊接，制作试块固定盒；将液压千斤顶（5）的油缸部分固定在动力室（31）内，在试块固定盒（3）的硬质金属板的外壁面上焊接用于与混凝土梁（2）的内部配筋固定连接的钢筋弯钩；

步骤二、混凝土梁（2）的配筋及支模：将中心轴（1）的两头插入两侧支撑构件（9）的预留孔中，配置绑扎混凝土梁的内部筋，对混凝土梁（2）进行支模；

步骤三、安装试块固定盒（3）：将试块固定盒（3）安装到相应位置并通过钢筋弯钩与附近配筋稳妥焊接固定；

步骤四、浇筑混凝土：浇筑C35或以上强度的混凝土，两侧支撑构件可为既有构件，也可与转动装置的梁体同时浇筑制作、常规振捣、浇水养护；

步骤五、养护：采取带模包裹、浇水或喷淋洒水进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；

步骤六、在支撑构件（9）的预留孔内填充胶凝材料：若两侧支撑构件为既有构件，需在混凝土梁（3）达到预期强度后，对预留孔进行紧固充填，填充时在预留孔两侧先设挡板，防止材料外流，然后注入胶凝材料，待初步凝固后拆掉挡板，接近完全凝固时，转动混凝土梁（3）一至二圈，避免完全凝固后轴与胶凝材料完全粘连造成无法转动；

步骤七、在试块固定盒（3）内配置万向试块压板（4）、液压千斤顶（5）和砼试块（6）；

步骤八、在混凝土梁（3）上连接牵拉工具（11），至此，整个任意角度回弹测试砼试块的固定装置制作完成。

10.权利要求1～8任意一项所述的任意角度回弹测试砼试块的固定装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、确定砼试块（6）的测试面，将测试面朝外放置；

步骤二、将液压千斤顶（5）活塞杆端的球面凹坑（7）顶住万向试块压板（4）的球面凸起（8），然后液压千斤顶（5）缓慢施压使万向试块压板（4）挤压并固定砼试块（6）；

步骤三、旋转混凝土梁（3）至所需角度，用牵拉工具（11）将混凝土梁（3）进行固定；

步骤四、用回弹测试仪器对砼试块（6）外露的测试面进行回弹测试；

步骤五、松开液压千斤顶（5），取出砼试块（6），改变测试面或测试角度后，重复步骤一至三，依据实际需要进行任意面或任意角度的回弹测试。