CN112098193A - 一种混凝土强度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混凝土强度检测方法,包括以下步骤:S1:对混凝土强度检测装置进行安装,在安装架上通过连杆转动连接一个重力球,在安装架上安装测量装置;S2:在安装架的的侧面安装多个水平仪;S3:将测量装置测得的安装架相对于水平面倾斜角度数据进行记录;S4:松开重力球,使重力球在重力作用下撞击垂直设置的待测混凝土表面,然后反向弹起;S5:分别记录重力球从高处下落开始时刻、球体撞击待测混凝土表面反向回弹时刻及弹起后停止上摆时刻,对照回弹仪相关标准中测强曲线得出构件对应混凝土强度。本发明所述的一种混凝土强度检测方法解决了现有的回弹仪用弹簧驱动重锤,核心构件压簧、拉簧属易疲劳,影响检测数据真实性的问题。
Description
技术领域
本发明属于混凝土强度检测领域,尤其是涉及一种混凝土强度检测方法。
背景技术
目前现有的回弹仪是用弹簧驱动重锤,重锤以恒定的动能撞击与混凝土表面垂直接触的弹击杆,使局部混凝土发生变形并吸收一部分能量,另一部分能量转化为重锤的反弹动能,当反弹动能全部转化成势能时,重锤反弹达到最大距离,仪器将重锤的最大反弹距离为回弹值。设备长时间高频率使用后,常常存在回弹值过小等一系列检测数据失真现象,此时应由法定计量检定机构按现行行业标准进行检定及校准,且设备核心构件压簧、拉簧属易疲劳构件,经高频率使用及校准后毫无维修价值只能替换设备,检测竖向构件时,回弹测试面需手动保持垂直检测面,存在人为因素产生的测量误差,影响检测数据真实性,检测过程中,一测区内需多次单独回弹测量,很难保证每次人力加载拉簧速率一致,达到JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程3.1.3中要求的2.207J。
发明内容
有鉴于此,本发明创提出一种混凝土强度检测方法以解决现有的回弹仪用弹簧驱动重锤,核心构件压簧、拉簧属易疲劳,影响检测数据真实性的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种混凝土强度检测方法,包括以下步骤:
S1:对混凝土强度检测装置进行安装,在安装架上通过连杆转动连接一个重力球,在安装架上安装用于对安装架相对于水平面倾斜角度的测量装置;
S2:在安装架的的侧面安装多个水平仪,将安装架与待测混凝土表面贴合设置,通过气泡水平仪对安装架的位置进行调整,保证安装架与地面垂直设置;
S3:将测量装置测得的安装架相对于水平面倾斜角度数据进行记录;
S4:将连接杆设置于垂直于待测混凝土表面的位置使重力球处于初始位置,松开重力球,使重力球在重力作用下撞击待测混凝土表面,然后反向弹起;
S5:分别记录重力球从高处下落开始时刻t1、球体撞击待测混凝土表面反向回弹时刻t2及弹起后停止上摆时刻t3,通过t1、t2、t3计算能量损失,进而将所得数据与回弹仪相关标准中测强曲线对照得出构件对应混凝土强度;
S6:通过步骤S1中测得的安装架相对于水平面倾斜角度对安装架的角度进行修正。
进一步的,步骤S5中利用的通过t1、t2、t3计算出弹击能量损失是指通过计算t3-t2、t2-t1的差值,将重力球弹击前与弹击后的能量进行对比,根据动量守恒定律得到重量球弹击的能量损失。
进一步的,S1所述测量装置包括透明储液盒、量角器,将透明储液盒固定在安装架底部,将量角器与安装架底部垂直设置,将量角器设置在透明储液盒的一侧,通过量角器对透明储液盒内的液体倾斜角度进行测量,进而得出安装架相对于水平面的倾斜角度,以此判断待测混凝土表面的倾斜角度。
进一步的,在待测混凝土表面上不同的位置分别执行步骤S2至步骤S5,测出不同位置的混凝土强度值。
进一步的,在架体上开设四个与重力球对应的安装孔,每个安装块中插入一个固定杆,将处于初始位置的重力球设置在四个固定杆之间,进而对重力球进行固定,需要测量使,拔出位于重力球下方的固定杆,重力球在重力作用下对待测混凝土表面进行撞击。
进一步的,可将多个混凝土强度检测装置并排设置,将固定杆同时贯穿多个混凝土强度检测装置的安装孔,测量时,拔出位于重力球下方的两个固定杆,即可对同一测区内位于同一平面内的多个测点进行同时检测。
进一步的,步骤S1种利用的测量装置底部还固定有一个水平仪。
相对于现有技术,本发明具有以下优势:
(1)本发明提出的一种混凝土强度检测方法采用重力球利用自身重力驱动其撞击混凝土,来替代弹簧驱动重锤,回避掉弹簧疲劳状态的不精确,提高检测精度,使用周期可以相应加长;
(2)JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程要求的水平弹击可较为精准的实施,避免人为因素导致的误差。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的混凝土强度检测装置示意图;
图2为本发明实施例所述的水平仪安装位置示意图。
附图标记说明:
1-安装架;2-待测混凝土表面;3-水平仪;4-量角器;5-透明储液盒;6-重力球;7-连杆;8-固定杆。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、图2所示,一种混凝土强度检测方法,包括以下步骤:
S1:对混凝土强度检测装置进行安装,在安装架1上通过连杆7转动连接一个重力球6,在安装架1上安装用于对安装架1相对于水平面倾斜角度的测量装置;
S2:在安装架1的的侧面安装多个水平仪3,将安装架1与竖直设置的待测混凝土表面2贴合设置,通过气泡水平仪3对安装架1的位置进行调整,保证安装架1与地面垂直设置;
S3:将测量装置测得的安装架1相对于水平面倾斜角度数据进行记录;
S4:将连接杆7设置于垂直于竖直设置的待测混凝土表面2的位置使重力球处于初始位置,松开重力球6,使重力球6在重力作用下撞击竖直设置的待测混凝土表面2,然后反向弹起;
S5:分别记录重力球6从高处下落开始时刻t1、球体撞击竖直设置的待测混凝土表面2反向回弹时刻t2及弹起后停止上摆时刻t3,通过t1、t2、t3计算能量损失,进而将所得数据与回弹仪相关标准中测强曲线对照得出构件对应混凝土强度;
S6:通过步骤S1中测得的安装架1相对于水平面倾斜角度对安装架1的角度进行修正。
如图1、图2所示,步骤S5中利用的通过t1、t2、t3计算出弹击能量损失是指通过计算t3-t2、t2-t1的差值,将重力球6弹击前与弹击后的能量进行对比,根据动量守恒定律得到重量球6弹击的能量损失。
R=L+r;
0.5mgL+MgR=2.207(J);
ρ=m/v=m/sL
ρ为连接杆密度,L为连接杆长度,r为小球半径,m为连接杆重量,M为重力球重量,v为速度;
撞击前即t1到t2,根据能量守恒可知:
mg*L/2+MgR=0,5mv2 杆+0,5mv2 球=2.207(J)
撞击后即t2到t3,
0,5mv2 杆+0,5mv2 球=mg*L*(1-cosθ)*0.5+MgR*(1-cosθ)=撞击后的能量;
根据动量守恒,撞击后
(m+M)g*(t3-t2)=0.5mML+mMR,
t3-t2=(2M+m)*w*(L+R)/2g(M+m),
v杆=v球
v杆为连接杆的速度,v球为重力球的速度。
如图1、图2所示,S1所述测量装置包括透明储液盒5、量角器4,将透明储液盒5固定在安装架1底部,将量角器4与安装架1底部垂直设置,将量角器4设置在透明储液盒5的一侧,通过量角器4对透明储液盒5内的液体倾斜角度进行测量,进而得出安装架1相对于水平面的倾斜角度,以此判断待测混凝土表面2的倾斜角度。
如图1、图2所示,在待测混凝土表面2上不同的位置分别执行步骤S2至步骤S5,测出不同位置的混凝土强度值。
如图1、图2所示,在架体上开设四个与重力球6对应的安装孔,每个安装块中插入一个固定杆8,将处于初始位置的重力球6设置在四个固定杆8之间,进而对重力球6进行固定,需要测量使,拔出位于重力球6下方的固定杆8,重力球6在重力作用下对待测混凝土表面2进行撞击。
如图1、图2所示,可将多个混凝土强度检测装置并排设置,将固定杆8同时贯穿多个混凝土强度检测装置的安装孔,测量时,拔出位于重力球6下方的两个固定杆8,即可对同一测区内位于同一平面内的多个测点进行同时检测。多个混凝土强度检测装置组装一起,一次性完成多个测点的测试,加快检测速度提高效率;
如图1、图2所示,步骤S1种利用的测量装置底部还固定有一个水平仪3。
重力球内安装速度传感器,速度传感器可实时检测小球的速度变化,传感器将检测数据传送给PLC控制器,PLC控制器对接受的数据进行统计,由于小球初始速度为0,撞击混凝土表面后反向回弹时速度为0,反弹到对高点时速度也为0,因此PLC控制器记录下速度为0时的时间,并计算三个点的时间差,即达到可以确认从高处下落开始时刻t1、球体撞击构件表面反向回弹时刻t2及弹起后停止上摆时刻t3;
连杆7需保证重力球6按照1/4圆弧轨迹运动,同时自身重力及空气阻力可以忽略不计;
固定杆8确保重力球6在加载前相对位置,检测过程中固定杆8为拔出状态。
首先装置倒置,使重力球6于初始位置,用四根固定杆8固定;将装置正置后,弹击面紧贴待检测构件表面,同时观察正面及侧面气泡水平仪3中气泡,是否水平,水平便可开始检测,未达到水平时,侧面可以调整检测装置使之水平,正面则运用量角器4测出偏离角度,并将角度输入到智能计算系统,待上述步骤完毕,然后开始检测,将固定杆8抽出,重力球6自动下滑锤击墙面,反向弹起。最后记录智能计算系统测出回弹数字。
若一测区内4X4测点进行回弹测试,则可将4套该装置并排安装,通过卡口固定,重力球6可由四根固定杆8统一贯穿固定,检测时只需重复4次上述操作即可得出构件数据。
采用重力球利用自身重力驱动其撞击混凝土,来替代弹簧驱动重锤,回避掉弹簧疲劳状态的不精确,提高检测精度,使用周期可以相应加长;
采用重力球6利用自身重力驱动其撞击混凝土,来替代弹簧驱动重锤检测竖向构件要求的水平弹击可较为精准的实施,避免人为因素导致的不可避免地误差,进而达到JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程3.1.3中要求的2.207J。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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 (7)
1.一种混凝土强度检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:对混凝土强度检测装置进行安装,在安装架(1)上通过连杆(7)转动连接一个重力球(6),在安装架(1)上安装用于对安装架(1)相对于水平面倾斜角度的测量装置;
S2:在安装架(1)的的侧面安装多个水平仪(3),将安装架(1)与待测混凝土表面(2)贴合设置,通过气泡水平仪(3)对安装架(1)的位置进行调整,保证安装架(1)与地面垂直设置;
S3:将测量装置测得的安装架(1)相对于水平面倾斜角度数据进行记录;
S4:将连接杆(7)设置于垂直于待测混凝土表面(2)的位置,使重力球处于初始位置,松开重力球(6),使重力球(6)在重力作用下撞击待测混凝土表面(2),然后反向弹起;
S5:分别记录重力球(6)从高处下落开始时刻t1、球体撞击待测混凝土表面(2)反向回弹时刻t2及弹起后停止上摆时刻t3,通过t1、t2、t3计算能量损失,进而将所得数据与回弹仪相关标准中测强曲线对照得出构件对应混凝土强度;
S6:通过步骤S1中测得的安装架(1)相对于水平面倾斜角度对安装架(1)的角度进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:步骤S5中利用的通过t1、t2、t3计算出弹击能量损失是指通过计算t3-t2、t2-t1的差值,将重力球(6)弹击前与弹击后的能量进行对比,根据动量守恒定律得到重量球(6)弹击的能量损失。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:S1所述测量装置包括透明储液盒(5)、量角器(4),将透明储液盒(5)固定在安装架(1)底部,将量角器(4)与安装架(1)底部垂直设置,将量角器(4)设置在透明储液盒(5)的一侧,通过量角器(4)对透明储液盒(5)内的液体倾斜角度进行测量,进而得出安装架(1)相对于水平面的倾斜角度,以此判断待测混凝土表面(2)的倾斜角度。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:在待测混凝土表面(2)上不同的位置分别执行步骤S2至步骤S5,测出不同位置的混凝土强度值。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:在架体上开设四个与重力球(6)对应的安装孔,每个安装块中插入一个固定杆(8),将处于初始位置的重力球(6)设置在四个固定杆(8)之间,进而对重力球(6)进行固定,需要测量使,拔出位于重力球(6)下方的固定杆(8),重力球(6)在重力作用下对待测混凝土表面(2)进行撞击。
6.根据权利要求4所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:可将多个混凝土强度检测装置并排设置,将固定杆(8)同时贯穿多个混凝土强度检测装置的安装孔,测量时,拔出位于重力球(6)下方的两个固定杆(8),即可对同一测区内位于同一平面内的多个测点进行同时检测。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土强度检测方法,其特征在于:步骤S1种利用的测量装置底部还固定有一个水平仪(3)。
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