CN111458249A - 一种快速评价混凝土磨削性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种快速评价混凝土磨削性的方法，主要包括三个步骤：步骤1、用混凝土耐磨仪对混凝土试块内剖面进行磨削；步骤2、用深度测量装置对磨削后的试块内剖面进行深度测量；步骤3、计算深度值，深度值越大混凝土越容易磨削。本发明提供的方法便于快速准确的评价混凝土磨削的难易程度，经济实用、使用方便。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种混凝土性能检测方法，特别是涉及一种快速评价混凝土磨削性的方法。
[背景技术]
盾构法是一种先进的顶涵施工方法，靠盾构头部保护下掘土或用刀盘切削土体，通过出土机械运出洞外，自1823年由布鲁诺尔首创于英国伦敦的泰晤士河水底隧道工程以来，已从一种只能在极少数欧美发达国家中才见应用的特殊技术，发展成为普遍应用的隧道施工技术。盾构法施工是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，具有较高的技术经济优越性，但是在施工过程中不得不全断面穿越进洞或出洞时的混凝土围护结构，这已成为隧道施工的一大难题。为了在浇筑混凝土围护结构前了解其后续被盾构机穿越的难易程度，需对混凝土的磨削性能进行表征。
目前针对混凝土的磨削性能表征研究尚属空白，实际工程中均需制作大型试件上盾构模拟平台测试，试件制作成本高且运输不便，一次平台模拟测试花费几十万。
[发明内容]
本发明解决的问题是提供一种混凝土磨削性能检测方法，便于快速准确的评价混凝土磨削的难易程度，经济实用、使用方便。
为了解决上述问题，本发明提供一种快速评价混凝土磨削性的方法，包括：
步骤1、用混凝土耐磨仪对混凝土试块内剖面进行磨削；
步骤2、用深度测量装置对磨削后的试块内剖面进行深度测量；
步骤3、计算深度值，深度值越大混凝土越容易磨削。
本发明中，所述混凝土试块内剖面是把养护到龄期的混凝土试块垂直于成型面居中切开，被切出的新表面作为测试面。
本发明中，所述含测试内剖面的试块在切开后需室温放置12h以上，之后烘干冷却待测。
本发明中，所述对混凝土试块内剖面进行磨削测试需分两次进行：第一次进行预磨，调整混凝土耐磨仪转数为15-30转；第二次正式磨削，调整混凝土耐磨仪转数为60-120转。
本发明中，所述深度测量装置为特制，通过测试磨削后内剖面上3个以上点的深度平均值表征混凝土可切削性。
本发明中，所述深度测量需在第一次预磨后测量深度初始值，第二次正式磨削后测量深度最终值。
本发明中，所述深度最终值和深度初始值的差值为深度值。
本发明提出的一种快速评价混凝土磨削性的方法，其具体步骤如下：
(1)样品准备
把养护到龄期的混凝土试块(150mm立方体)垂直于成型面居中切开，被切出的新表面作为测试面。样品依T0567要求室温晾12小时，之后60度烘12小时，冷却待测。
(2)测试参数设置
混凝土耐磨仪设定负荷为200N。负荷的重量越重，对于混凝土材料的磨削强度越大，对于易磨削的材料而言，测试样品被磨削过深，超出设备的测试能力。这个特点与耐磨材料的测试刚好相反，耐磨材料倾向于在高负荷下测试，筛选出更加耐磨的材料。
预磨转数：15-30转，但不限于。对于较硬的样品，选用高转数，对于较低硬度的材料，选用较少预磨转数。
测试转数：60-120转，但不限于。当切削深度超出设备的实际范围，可适当减少转数。和现有耐磨测试方法不同，本方法采用更多的转数，加强磨削的效果，可以有效分离混凝土中的粗集料和水泥砂浆，突出粗集料的作用，更加有利于筛选粗集料。
深度测试：在深度测试装置的面板上有多个小孔，这些小孔在圆周上均匀布置，圆周的圆心和试块的中心基本重合，圆周的直径为8cm，孔径正好可以让深度千分尺的杆件插入，顺圆周依次测量每一个小孔的深度，记录测试前后深度。
(3)测试
1)首先清理耐磨机器，垫块和试块样品，确保相互接触的面清洁无颗粒。
2)将垫块和试块样品安装到耐磨测试机上，放下磨头，开启吸尘器。启动机器，进行初磨，30转后停止磨削，关闭吸尘器，取下垫块和试块样品。
3)将清理干净的垫块和试块样品正确放入已擦拭干净的深度测试装置。
4)使用深度千分尺依次测试多个点的深度，作为深度初始值。
5)将试块样品重复步骤2)到4)，不同的是磨削120转。并且测量得到磨削后的深度最终值。
6)计算前后两个深度值的差值，可以计算出每个点的深度变化，也就是磨削产生的深度变化。
(4)测试数据记录
使用深度测试装置，运用深度千分尺，分别测试并记录预磨30转后和120转后的深度数值。
(5)测试结果计算
磨削深度值＝预磨30转后深度值-120转后深度值，mm，精确到0.0lmm。
本发明中用内剖面作为测试面，在现有的耐磨测试方法中，还没有任何方法针对混凝土内剖面进行测试，这样的样品制备，对于盾构掘进机的施工，更加吻合，试验结果对于判断混凝土是否易于磨削非常直观。选择磨削深度值作为测试结果，可以避免样品破损带来的随机试验误差。试样制作方便快速，试验方法简单易推广。
[具体实施方式]
以下实施例仅是对本发明技术方案的说明，并非构成对本发明权利要求的限制。
以下实施例除非有特别说明，混凝土试块尺寸为150mm*150mm*150mm，测试龄期为180d。混凝土试块切开后室温晾12小时，之后60度烘12小时，冷却待测。混凝土耐磨仪负荷200N，预磨转数为30转，正式磨削转数为120转。深度测量装置面板上有8个小孔，磨削深度值取8个点深度值的平均值。
实施例1
1号普通混凝土试块：180d抗压强度为51.5MPa
将冷却的混凝土试块放置在混凝土耐磨仪上对其内剖面进行预磨削，预磨后用深度测量装置测量8个点的深度初始值，然后将混凝土试块重新放置在在混凝土耐磨仪上对其内剖面继续进行正式磨削，正式磨削结束后用深度测量装置测量8个点的深度最终值。深度初始值为8.705mm，深度最终值为9.445mm，磨削深度值经计算为0.74mm。
测试原始记录见表1。
表1
实施例2
2号高强砂浆试块：180d抗压强度为34.5MPa
将冷却的混凝土试块放置在混凝土耐磨仪上对其内剖面进行预磨削，预磨后用深度测量装置测量8个点的深度初始值，然后将混凝土试块重新放置在在混凝土耐磨仪上对其内剖面继续进行正式磨削，正式磨削结束后用深度测量装置测量8个点的深度最终值。深度初始值为9.386mm，深度最终值平均值为18.933mm，磨削深度值经计算为9.55mm。
测试原始记录见表2。
表2
实施例3
3号特种混凝土试块：180d抗压强度为54.6MPa
将冷却的混凝土试块放置在混凝土耐磨仪上对其内剖面进行预磨削，预磨后用深度测量装置测量8个点的深度初始值，然后将混凝土试块重新放置在在混凝土耐磨仪上对其内剖面继续进行正式磨削，正式磨削结束后用深度测量装置测量8个点的深度最终值。深度初始值为9.577mm，深度最终值为14.170mm，磨削深度值经计算为4.58mm。
测试原始记录见表3。
表3
以上3组实施例所得结果和盾构模拟平台测试结果一致。
Claims (7)
1.一种快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述快速评价混凝土磨削性的方法包括：
步骤1、用混凝土耐磨仪对混凝土试块内剖面进行磨削；
步骤2、用深度测量装置对磨削后的试块内剖面进行深度测量；
步骤3、计算深度值，深度值越大混凝土越容易磨削。
2.如权利要求1所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述混凝土试块内剖面是把养护到龄期的混凝土试块垂直于成型面居中切开，被切出的新表面作为测试面。
3.如权利要求2所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述含测试内剖面的试块在切开后需室温放置12h以上，之后烘干冷却待测。
4.如权利要求1所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述对混凝土试块内剖面进行磨削测试需分两次进行：第一次进行预磨，调整混凝土耐磨仪转数为15-30转；第二次正式磨削，调整混凝土耐磨仪转数为60-120转。
5.如权利要求1所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述深度测量装置为特制装置，通过测试磨削后内剖面3个以上点的深度平均值表征混凝土磨削性。
6.如权利要求1或5所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述深度测量需在第一次预磨后测量深度初始值，第二次正式磨削后测量深度最终值。
7.如权利要求6所述的快速评价混凝土磨削性的方法，其特征在于，所述深度最终值和深度初始值的差值为深度值。
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