CN110231225A - 一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，包括两背靠背设置于混凝土弧形凹槽内的旗形扩脚，所述旗形扩脚一侧底部外侧面固定连接圆柱压头，对侧底部外侧面通过球形支座连接支座垫板，所述旗形扩脚顶面连接有施力装置。本发明通过割制混凝土弧形凹槽，再通过施力装置与旗形扩脚施加扩压力于混凝土弧形凹槽侧壁上，直至混凝土弧形凹槽侧壁破坏，读取最大扩压力值，并根据混凝土抗压强度与扩压力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度，适用范围广，实用性强、检测准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪。
背景技术
抗压强度是混凝土重要的性能参数之一，直接关系到混凝土构件乃至整个工程质量安全。因此，对既有混凝土抗压强度进行检测是一项非常重要的工作。
现有技术中，用于检测既有混凝土抗压强度的常用方法有多种，分别如下：
（1）剪压法。利用混凝土剪压仪，对混凝土构件的直角边表面施加垂直于承压面的压力，使得混凝土构件的直角边产生局部剪压破坏，并根据此时的剪压力来推定混凝土构件的抗压强度。该方法存在的不足之处：由于混凝土构件的直角边经常存在少浆、不密实现象，使测得的抗压强度小于实际抗压强度，难以达到准确检测，影响检测精确度；对于钢筋密集部位（如柱中部）的混凝土无法检测，影响检测实用性。（2）钻芯法。在混凝土构件上钻取混凝土试件，并加工成标准芯样，在压力试验机上进行其抗压强度检测。该检测方法的不足之处：由于制取的标准芯样尺寸ø100×100㎜，对于钢筋密集部位的混凝土（钢筋净距≤100㎜）无法检测，影响检测实用性。（3）回弹法。依据混凝土构件表面硬度和强度的关系，推定混凝土构件的抗压强度。该检测方法的不足之处：通过表面硬度和强度的关系，所推导的抗压强度精度较低，一般用于普查，且对混凝土构件表面条件要求较高，难以准确地反映混凝土抗压强度，影响检测精确度；不适用龄期超过1000天的混凝土，影响检测实用性。（4）超声回弹综合法。依据混凝土构件表面的硬度和混凝土构件内的超声波波速，来推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：测试操作流程较为繁琐，并对现场测试条件有较多限制和要求，所受测试影响因素也相对较多，易产生多种测试偏差，影响检测精确度；不适用龄期超过2000天的混凝土，影响检测实用性。（5）拔出法。依据混凝土构件表层30mm的范围内，混凝土构件破坏时的拨出力来推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：检测过程需要进行复杂的钻孔和磨槽工序，影响检测精确度。（6）拉脱法。在已硬化的混凝土构件上，钻制试件44㎜、深度44㎜芯样试件，用具有自动夹紧试件的装置进行拉脱试验，根据芯样试件的拉脱强度值推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：计算拉脱试件应力时需测量靠近试件断裂处相互垂直位置的直径尺寸，由于试件直径较小，准确测量较为困难，影响检测精确度。
综上所述，以上检测方法存在无法准确有效检测龄期超过2000天的钢筋密集部位混凝土抗压强度的问题，故需要进行设计改进。
发明内容
本发明提出了一种实用性强、检测准确、设计合理的既有混凝土抗压强度扩压法检测仪。该检测仪能够解决现有既有混凝土抗压强度各种检测方法存在的、无法准确有效检测龄期超过2000天的钢筋密集部位混凝土抗压强度的问题。
本发明采用的技术方案是：一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，包括两背靠背设置于混凝土弧形凹槽内的旗形扩脚，所述旗形扩脚一侧底部外侧面固定连接圆柱压头，对侧底部外侧面通过球形支座连接支座垫板，所述旗形扩脚顶面连接有施力装置。本发明通过割制混凝土弧形凹槽，再通过施力装置与旗形扩脚施加扩压力于混凝土弧形凹槽侧壁上，直至混凝土弧形凹槽侧壁破坏，读取最大扩压力值，并根据混凝土抗压强度与扩压力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度，实用性强、检测准确。
进一步，所述混凝土弧形凹槽，其在侧面上的投影是弓形，在表面投影为矩形，在端面投影为矩形。
进一步，所述旗形扩脚为钢制，包括下部的长方体和上部的梯形体。所述长方体的上表面与梯形体的下表面连接。所述梯形体在侧面上的投影是矩形，在端面上的投影是上宽下窄的直角梯形。
进一步，所述圆柱压头为钢制，一端圆柱面与旗形扩脚底部外侧面焊接，纵轴线与混凝土弧形凹槽侧壁垂直，圆柱面与既有混凝土表面及旗形扩脚底面相切。
进一步，所述支座垫板为钢制弓形体，弦面与既有混凝土表面齐平，弧面与旗形扩脚底面相切，扇面中轴线与圆柱压头纵轴相交处设有球形支座与旗形扩脚底部外侧面连接。
进一步，所述施力装置安装于旗形扩脚顶面，是使所述旗形扩脚、圆柱压头、球形支座、支座底板相对于混凝土弧形凹槽两侧壁移动的推动结构。推动结构采用液压扩张结构。
进一步，所述施力装置上设有用于显示扩压力值的显示屏，所述施力装置上设有用于检测施力装置对混凝土施加的扩压力值的控制元件。
本发明的有益效果：
（1）在进行检测过程中，采用检测仪对混凝土施加扩压力，测出最大扩压力值，根据混凝土抗压强度与扩压力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度，适用范围广，实用性强，检测准确。（2）解决了现有既有混凝土抗压强度剪压法、取芯法、回弹法、超声-回弹法、拔出法、拉脱法等无法准确有效检测龄期超过2000天的钢筋密集部位混凝土抗压强度的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意主视图。
图2是本发明的结构示意侧视图。
图3是本发明的使用示意主视图。
图4是本发明的使用示意侧视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
参照图1-4，一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，包括两背靠背设置于混凝土弧形凹槽10内的旗形扩脚5，所述旗形扩脚5一侧底部外侧面固定连接圆柱压头8，对侧底部外侧面通过球形支座9连接支座垫板7，所述旗形扩脚5顶面连接有施力装置2。本发明通过割制混凝土弧形凹槽10，再通过施力装置2与旗形扩脚5施加扩压力于混凝土弧形凹槽10侧壁上，直至混凝土弧形凹槽10侧壁扩压破坏，读取最大扩压力值，并根据混凝土抗压强度与扩压力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度，实用性强、检测准确。
本实施例所述混凝土弧形凹槽10，其在侧面上的投影是弓形，弦长95㎜，高度30㎜；在表面投影为矩形，长度95㎜，宽度60㎜；在端面投影为矩形，上、下边长60㎜，左、右边长30㎜。
本实施例所述旗形扩脚5为钢制，包括下部的长方体和上部的梯形体，长方体的上表面与梯形体的下表面连接。长方体在端面投影为矩形，上、下边长20㎜，左、右边长25㎜；长方体在侧面投影为矩形，上、下边长25㎜，左、右边长25㎜。梯形体在端面投影是上宽下窄的直角梯形，上边长30㎜，下边长20㎜，高度30㎜；梯形体在侧面投影为矩形，上、下边长25㎜，左、右边长30㎜。
本实施例所述圆柱压头8为钢制，一端圆柱面与旗形扩脚5底部外侧面焊接连接，纵轴线与混凝土弧形凹槽10侧壁垂直，圆柱面与既有混凝土6表面及旗形扩脚5底面相切。圆柱压头8直径25㎜，高度8㎜。
本实施例所述支座垫板7为钢制弓形体，弦面与既有混凝土6表面齐平，弧面与旗形扩脚5底面相切，扇面中轴线与圆柱压头8纵轴相交处设有球形支座9与旗形扩脚5底部外侧面连接。弓形体在侧面上的投影是弓形，弦长85㎜，高度25㎜；在表面投影为矩形，长度85㎜，宽度8㎜；在端面投影为矩形，上、下边长8㎜，左、右边长25㎜。
本实施例所述施力装置2设于旗形扩脚5顶面，为可以使所述旗形扩脚5、圆柱压头8、球形支座9、支座底板7相对于混凝土弧形凹槽10两侧壁移动的推动结构，推动结构采用液压扩张结构。所述施力装置2上设有用于显示扩压力值的显示屏1，所述施力装置2上设有用于检测施力装置2对既有混凝土6施加的扩压力值的控制元件3。
本发明使用过程如下：（1）操作前，应对检测仪的工作状态进行检查，确认其工作状态良好后，方可进行操作。（2）既有混凝土6表面用手提混凝土磨光机打磨平整。（3）用手提混凝土切槽机割制与既有混凝土6表面垂直的混凝土弧形凹槽10，混凝土弧形凹槽10在侧面上的投影是弓形，在表面投影为矩形，在端面投影为矩形。（4）以混凝土弧形凹槽10一侧侧壁作为支撑面，对侧侧壁作为受压面，去除混凝土弧形凹槽10内多余既有混凝土6，注意不要损伤侧壁。（5）把旗形扩脚5、圆柱压头8、球形支座9、支座底板7伸进混凝土弧形凹槽10。圆柱压头8纵轴线与承压面垂直，圆柱压头8圆柱面与既有混凝土6表面相切。支座底板7弦面与既有混凝土6表面齐平。（6）利用施力装置2与旗形扩脚5施加扩压力于混凝土弧形凹槽10的侧壁上，使混凝土弧形凹槽10的受压面扩压破坏，读取既有混凝土6最大扩压力值，并根据混凝土抗压强度与扩压力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度。
本实施例中，转换公式如下：
Yi=AXi+B
其中：Yi为采用的扩压法检测仪检测时第i个既有混凝土6的抗压强度换算值（MPa）；Xi为采用的扩压法检测仪检测时施加于第i个既有混凝土6的最大扩压力值（N·m）；A、B为回归方程的回归系数。
当然，除了上述公式，混凝土抗压强度与扩压力值的转换公式还可以是其它公式，并不限制于上述公式。
Claims (8)
1.一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：包括两背靠背设置于混凝土弧形凹槽内的旗形扩脚，所述旗形扩脚一侧底部外侧面固定连接圆柱压头，对侧底部外侧面通过球形支座连接支座垫板，所述旗形扩脚顶面连接有施力装置。
2.根据权利要求1所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述混凝土弧形凹槽，其在侧面上的投影是弓形，在表面投影为矩形，在端面投影为矩形。
3.根据权利要求1所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述旗形扩脚为钢制，包括下部的长方体和上部的梯形体，所述长方体的上表面与梯形体的下表面连接。
4.根据权利要求3所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述梯形体在侧面上的投影是矩形，在端面上的投影是上宽下窄的直角梯形。
5.根据权利要求1所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述圆柱压头为钢制，一端圆柱面与旗形扩脚底部外侧面焊接连接，纵轴线与混凝土弧形凹槽侧壁垂直，圆柱面与既有混凝土表面及旗形扩脚底面相切。
6.根据权利要求1~5之一所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述支座垫板为钢制弓形体，弦面与既有混凝土表面齐平，弧面与旗形扩脚底面相切，扇面中轴线与圆柱压头纵轴相交处设有球形支座与旗形扩脚底部外侧面连接。
7.根据权利要求1所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述施力装置安装于旗形扩脚顶面，是使所述旗形扩脚、圆柱压头、球形支座、支座底板相对于混凝土弧形凹槽两侧壁移动的推动结构，推动结构采用液压扩张结构。
8.根据权利要求7所述的一种既有混凝土抗压强度扩压法检测仪，其特征在于：所述施力装置上设有用于显示扩压力值的显示屏，所述施力装置上设有用于检测施力装置对混凝土施加的扩压力值的控制元件。
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