CN109991398A - 一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置及方法，装配式混凝土结构钢筋套筒上具有出浆口、注浆口；包括第一气室、气压表、气泵及气体平衡连管及第二气室，第一气室通过管道连接气压表和气泵；气体平衡连管一端连接第一气室上的出气口，另一端可拆卸转换连接第二气室和装配式混凝土结构钢筋套筒，气体平衡连管上设有第一气阀；第二气室连接有水阀。本发明能够满足装钢筋套筒灌浆施工过程的质量控制和灌浆后的饱满度的快速检测的需求，具有测试速度快、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，为有效检测装配式混凝土结构中钢筋套筒灌浆施工质量验收工作提供了高效检测设备。
Description
技术领域
本发明涉及建筑质量检测技术领域，具体涉及一种检测装配式混凝土结构中钢筋钢筋套筒灌浆饱满度的装置。
背景技术
装配式混凝土结构是工业化建筑的主要结构型式。对于装配式混凝土结构，其核心是受力钢筋的连接技术。目前，装配式混凝土结构中受力钢筋的竖向连接绝大多数都采用套筒灌浆连接。由于钢筋套筒灌浆连接构造复杂，又属隐蔽工程，套筒内部灌浆质量的检测技术一直没有突破，成为行业内公认的难点。套筒灌浆是否饱满，直接影响结构的受剪承载力和抗震能力，在《JGJ 1-2014装配式混凝土结构技术规程》中，对构件连接明确了要求标准。自装配式住宅在国内应用以来，业内一直研究灌浆饱满度的检测方法，以达到控制施工质量的目的。但钢筋套筒连接结构为多层介质交替，如图1 所示，包括第一构件、第一钢筋、套筒、第二钢筋，第二构件、出浆孔和注浆孔，其中金属非金属介质交替，砂浆体在径向厚度很薄，一般为5mm或 6mm，造成现有工程无损检测方法对其无法进行有效检测,虽有部分定性手段，但目前还没有一个可靠的定量测试技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，所述装置基于大气压标准方程原理，根据第一气室气压变化与灌浆填充缺陷体积大小的关系，来准确测量灌浆料饱满度，达到判断施工过程中灌浆料是否被灌满或还有多少未灌满、是否合格的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，所述装配式混凝土结构钢筋套筒上具有出浆口、注浆口；
该装置包括第一气室、用于检测所述第一气室内气压的气压表、用于向所述第一气室内输送气体的气泵及气体平衡连管及第二气室，所述第一气室通过连接管道连接气压表和气泵；所述气体平衡连管一端连接第一气室上的出气口，另一端可拆卸转换连接第二气室和所述装配式混凝土结构钢筋套筒，所述气体平衡连管上设有第一气阀；所述第二气室连接有水阀。
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，进一步，所述气压表连接在所述气泵与所述第一气室连通的管路上。
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，进一步，所述气压表与所述第一气室之间的管路上设有第二气阀。
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，进一步，所述装配式混凝土结构包括第一混凝土构件、第一钢筋、套筒、第二钢筋、第二混凝土构件，所述第一钢筋预制在所述第一混凝土构件内且延伸至套筒内，所述套筒预制在所述第一混凝土构件靠近一端的位置且贯通所述第一混凝土构件的端部；所述第二钢筋预制在第二混凝土构件内且一端伸出所述第二混凝土构件端部形成连接段，所述连接段位于所述套筒内，通过注浆口注入混凝土浆料固定。
本发明上述第一气室上的各连接处均设置密封圈，连接管道和气体平衡管在气室上的任意位置，保证二者之间有一定的距离。
上述第一气室内充满可以充满一定压力的空气。
经由上述技术方案，与现有技术相比，本发明公开了一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，所述装置能够准确测量并判断灌浆套筒中未灌浆区域的体积大小，满足装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆施工过程的质量控制和灌浆后的饱满度快速检测的需求，具有测试速度快、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，为有效检测装配式混凝土结构施工质量验收工作提供了高效检测设备。
本发明还提供一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，包括以下步骤：采用上述的装置进行检测，具体包括以下步骤：
(一)实验测试
步骤(1)，准确获得所述第二气室内的体积，在所述第二气室内注满已知密度的水，将所述气体平衡连管另一端连接第二气室，各部件的连接完好，关闭第一气阀；
步骤(2)，通过气泵向第一气室加压，加压至一定压力P0，打开水阀，放出n毫升的水，打开第一气阀，气压平衡后，读取气压表值P1，重复上述步骤，最后，关闭第一气阀，绘制体积与气压的标准曲线；
(二)现场测试
通过气泵向第一气室加压，加压至一定压力P0，将气体平衡连管的另一端连接所述装配式混凝土结构钢筋套筒，打开第一气阀，待气体平衡后，读取气压表值PX，通过PX在标准曲线上的位置获得装配式混凝土结构钢筋套筒内缺陷位置的体积。
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，进一步，所述的标定第二气室的步骤如下：
S1称量第二气室重量M0，精确至0.01g；
S2用已知密度的水注满第二气室(10)，并称重M1；
S3计算第二气室的体积，V标＝(M1-M0)/ρ水。
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，进一步，所述的绘制标准曲线的步骤如下：
S1检查各部件的连接完好，第一气阀为关闭状态；
S2第二气室注满标定时用水后，启动气泵，调节第一气室气压，使气压表读数压力恒定至P0；
S3调节水阀，放出第二气室1ml水；
S4打开第一气阀，使第一气室内的气体进入第二气室，待气压稳定后，读取气压表值P1；
S5重复上述步骤，每次放出1ml水，直到累计放出100ml水，记录P2、 P3、P4至Pn的值；
S6绘制曲线，以累计放出的水的体积为横坐标，以气压为纵坐标，绘制标准曲线；
本发明如上所述一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，进一步，所述步骤(二)现场测试
S1测试前，检查各部件连接完好，保证正常工作；
S2将气体平衡连接管与套筒的出浆口连接；
S3启动气泵，使气压表读数压力恒定至P0；
S4打开第一气阀，使第一气室内的气体注入灌浆套筒的缺陷位置，待气压稳定后，记录气压表的读数PX
S5对照标准曲线，读取缺陷位置的体积V。
本发明检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置还可应用于颗粒物、异形块体、等不规则物体体积、密度的测定。本发明中钢筋套筒可以是装配式混凝土结构钢筋套筒。
附图说明
图1为本发明一种检测钢筋套筒灌浆饱满度装置标定示意图；
图2为本发明灌浆套筒示意图；
图3为本发明一种检测钢筋套筒灌浆饱满度装置工作示意图；
图4为本发明一种检测钢筋套筒灌浆饱满度装置工作标定过程中气压与放出水体积的标注曲线。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、灌浆缺陷位置，2、第一构件，3、第一钢筋，4、套筒，5、第二钢筋，6、第二构件，7、出浆口，8、注浆口，9、气体平衡连管，10、第二气室,11、第一气室，12、出气口，13、水阀，14、气压表，15、气泵，16、第二气阀，17、第一气阀。
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至3所示，根据本发明实施例检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，所述装配式混凝土结构中的钢筋套筒上具有出浆口、注浆口；
包括第一气室11、用于检测所述第一气室内气压的气压表14、用于向所述第一气室内输送气体的气泵15及气体平衡连管9及第二气室10，第一气室11通过连接管道连接气压表和气泵；气体平衡连管9一端连接第一气室上的出气口12，另一端可拆卸转换连接第二气室10和装配式混凝土结构钢筋套筒，气体平衡连管上设有第一气阀17；第二气室10连接有水阀13。
具体地，根据本发明实施例检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，气压表连接在气泵与第一气室连通的管路上，可以用于实时监测第一气室内的气压。
在一些实施例中，气压表与第一气室之间的管路上设有第二气阀16。用于控制气泵与第一气室内的气体通断。
具体地，检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，装配式混凝土结构包括第一混凝土构件2、第一钢筋3、套筒4、第二钢筋5、第二混凝土构件6，第一钢筋预制在所述第一混凝土构件2内且延伸至套筒内，套筒4预制在第一混凝土构件2靠近一端的位置且贯通第一混凝土构件2的端部；第二钢筋5预制在第二混凝土构件6内且一端伸出第二混凝土构件6端部形成连接段，连接段位于所述套筒4内，通过注浆口8注入混凝土浆料固定。
灌浆料由注浆机通过注浆口8向套筒4中注入浆料，在注浆过程中由于套筒灌浆连接构造复杂或人为操作，往往会在套筒中形成灌浆缺陷位置1，造成灌浆套筒不饱满，影响结构的受剪承载力和抗震能力，存在安全隐患。
如图1所示，检测钢筋套筒灌浆饱满度检测方法，其具体包括以下步骤：
步骤1：标定第二气室：
1)称量第二气室(10)重量M0，精确至0.01g；
2、用已知密度的水注满第二气室(10)，并称重M1；
3、计算第二气室(10)的体积，V标＝(M1-M0)/ρ水。
第二步：绘制标准曲线
1、检查各部件的连接完好，气阀一(16)与气阀二(17)为关闭状态；
2、第二气室(10)注满标定时用水后，启动气泵(15)，打开气阀二(17)，调节第一气室(11)气压，使气压表(14)读数压力恒定至P0，关闭气阀二(17)；
3、调节水阀(19)，放出第二气室(10)1ml水；
4、打开气阀一(16)，使第一气室(11)内的气体进入第二气室(10)，待气压稳定后，读取气压表值P1；
5、重复上述步骤，每次放出1ml水，直到累计放出100ml水，记录P2、 P3、P4至Pn的值；
6、绘制曲线，以累计放出的水的体积为横坐标，以气压为纵坐标，绘制标准曲线，如图4所示；
第三步：现场测试
1、测试前，检查各部件连接完好，保证正常工作；
2、将气体平衡连接管(9)与套筒(4)的出浆口(7)连接；
3、启动气泵(15)，并调节气阀二(17)，使气压表读数压力恒定至 P0，关闭气阀二；
4、打开气阀一(16)，使第一气室(11)内的气体注入灌浆套筒的缺陷位置，待气压稳定后，记录气压表的读数P。
5、对照标准曲线，读取缺陷位置的体积V。
本发明方法检测准确度高，且操作简单。
以上所述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 (8)
1.一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，所述装配式混凝土结构钢筋套筒上具有出浆口(7)、注浆口(8)；
其特征在于，包括第一气室(11)、用于检测所述第一气室内气压的气压表(14)、用于向所述第一气室内输送气体的气泵(15)及气体平衡连管(9)及第二气室(10)，所述第一气室(11)通过连接管道连接气压表和气泵；所述气体平衡连管(9)一端连接第一气室上的出气口(12)，另一端可拆卸转换连接第二气室(10)和所述装配式混凝土结构钢筋套筒，所述气体平衡连管上设有第一气阀(17)；所述第二气室(10)连接有水阀(13)。
2.根据权利要求1所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，所述气压表连接在所述气泵与所述第一气室连通的管路上。
3.根据权利要求2所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，所述气压表与所述第一气室之间的管路上设有第二气阀(16)。
4.根据权利要求1所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，所述装配式混凝土结构包括第一混凝土构件(2)、第一钢筋(3)、套筒(4)、第二钢筋(5)、第二混凝土构件(6)，所述第一钢筋预制在所述第一混凝土构件(2)内且延伸至套筒内，所述套筒(4)预制在所述第一混凝土构件(2)靠近一端的位置且贯通所述第一混凝土构件(2)的端部；所述第二钢筋(5)预制在第二混凝土构件(6)内且一端伸出所述第二混凝土构件(6)端部形成连接段，所述连接段位于所述套筒(4)内，通过注浆口(8)注入混凝土浆料固定。
5.一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，采用权利要求1至4所述的装置进行检测，具体包括以下步骤：
(一)实验测试
步骤(1)，准确获得所述第二气室(18)内的体积，在所述第二气室(18)内注满已知密度的水，将所述气体平衡连管(9)另一端连接第二气室(10)，各部件的连接完好，关闭第一气阀；
步骤(2)，通过气泵(15)向第一气室加压，加压至一定压力P0，打开水阀，放出n毫升的水，打开第一气阀，气压平衡后，读取气压表值P1，重复上述步骤，最后，关闭第一气阀，绘制体积与气压的标准曲线；
(二)现场测试
通过气泵(15)向第一气室加压，加压至一定压力P0，将气体平衡连管(9)的另一端连接所述装配式混凝土结构钢筋套筒，打开第一气阀，待气体平衡后，读取气压表值PX，通过PX在标准曲线上的位置获得装配式混凝土结构钢筋套筒内缺陷位置的体积。
6.根据权利要求5所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述的标定第二气室的步骤如下：
S1称量第二气室(10)重量M0，精确至0.01g；
S2用已知密度的水注满第二气室(10)，并称重M1；
S3计算第二气室(10)的体积，V标＝(M1-M0)/ρ水。
7.根据权利要求5所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述的绘制标准曲线的步骤如下：
S1检查各部件的连接完好，第一气阀为关闭状态；
S2第二气室(10)注满标定时用水后，启动气泵(15)，调节第一气室(11)气压，使气压表(14)读数压力恒定至P0；
S3调节水阀(19)，放出第二气室(10)1ml水；
S4打开第一气阀，使第一气室(11)内的气体进入第二气室(10)，待气压稳定后，读取气压表值P1；
S5重复上述步骤，每次放出1ml水，直到累计放出100ml水，记录P2、P3、P4至Pn的值；
S6绘制曲线，以累计放出的水的体积为横坐标，以气压为纵坐标，绘制标准曲线。
8.根据权利要求5所述的一种检测钢筋套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述步骤(二)现场测试
S1测试前，检查各部件连接完好，保证正常工作；
S2将气体平衡连接管(9)与套筒(4)的出浆口(7)连接；
S3启动气泵(15)，使气压表读数压力恒定至P0；
S4打开第一气阀(16)，使第一气室(11)内的气体注入灌浆套筒的缺陷位置，待气压稳定后，记录气压表的读数PX
S5对照标准曲线，读取缺陷位置的体积V。
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