CN112198026B - 一种实体混凝土测强曲线的足尺模型及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实体混凝土测强曲线的足尺模型及其制备方法与应用，包括足尺实体模型框架，所述足尺实体模型框架的顶面设有板构件，所述板构件的四角处设有柱构件，所述足尺实体模型框架的侧面设有墙构件，所述墙构件的一个相邻侧面和所述墙构件的相对侧面上设有梁构件，所述梁构件两端分别与所述柱构件顶部连接。采用本发明的技术方案，检测更加准确高效，通过构建足尺实体模型，分别在墙构件、柱构件、梁构件和板构件上进行回弹、碳化深度和芯样抗压强度检测，对数据进行拟合，回归获得不同构件的实体混凝土回弹测强曲线，在实际工程检测时可根据不同类型的构件选择相应的测强曲线，比传统试块回弹曲线具有更高的精度。

Description

一种实体混凝土测强曲线的足尺模型及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及模型制作技术领域，尤其是涉及一种实体混凝土测强曲线的足尺模型及其制备方法与应用。
背景技术
在建筑施工过程中进行混凝土灌注，需知道混凝土的抗压强度，混凝土抗压强度是评定建筑工程质量的基本依据。回弹法是检测混凝土抗压强度时最常用的方法，回弹测强曲线是回弹法进行数据计算的依据。
目前，混凝土回弹测强曲线的制作一直是采用标准立方体试块来进行的，而立方体试块的成型工艺和混凝土工程实体是有所区别的，即使采用设计强度相同的混凝土浇筑，同一工程中墙构件、柱构件、梁构件和板构件等不同类型的构件与实体构件上所测试的回弹值和碳化深度值也均不相同，而采用混凝土试块进行回弹法测试来建立测强曲线却不能反应出这种不同类型的构件之间的差异。所以只有建立混凝土实体回弹测强曲线才能提高不同构件混凝土回弹检测的精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实体混凝土测强曲线的足尺模型及其制备方法与应用，通过制备混凝土足尺实体模型，分别在墙构件、柱构件、梁构件和板构件等不同类型的构件上进行回弹试验，建立不同类型的实体混凝土回弹测强曲线，以提高构件混凝土回弹检测精度，以更好地为混凝土工程施工质量控制提供可靠、有效的检测手段。
本发明的第一目的在于提供一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，包括足尺实体模型框架，所述足尺实体模型框架的顶面设有板构件，所述板构件的四角处设有柱构件，所述足尺实体模型框架的侧面设有墙构件，所述墙构件的一个相邻侧面和所述墙构件的相对侧面上设有梁构件，所述梁构件两端分别与所述柱构件顶部连接。
进一步地，所述墙构件的另一个相邻侧面上设有短肢墙构件，所述墙构件的相对侧面中间设有所述柱构件，所述墙构件的相邻侧面下部和所述墙构件的相对侧面下部设有地梁构件，所述地梁构件两端分别与所述柱构件底部连接。
进一步地，所述足尺实体模型为矩形，所述足尺实体模型的长×宽×高为5m×3m×2.7m。
进一步地，所述柱构件的截面高度×宽度×厚度为 500mm×500mm×200mm。
进一步地，所述梁构件的截面宽度×高度为200mm×500mm。
进一步地，所述板构件的截面厚度为120mm。
进一步地，所述足尺实体模型框架采用混凝土浇筑，所述混凝土强度为C20、C30、C35、C40、C45、C50、C60、C70、C80或C100。
进一步地，所述足尺实体模型框架中设有钢筋，所述钢筋长度方向设有间隔排列的配筋。
本发明的第二目的在于提供一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：设计结构及尺寸，构建所述足尺实体模型框架；
步骤2：分别在所述足尺实体模型框架上构建所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件、所述板构件、所述短肢墙构件和所述地梁构件的钢筋骨架；
步骤3；根据所述足尺实体模型框架的结构和尺寸制作模具；
步骤4：在所述模具内表面涂抹脱模油，将所述足尺实体模型框架放入模具内；
步骤5：分别在所述模具内浇筑不同强度的所述混凝土；
步骤6：所述混凝土浇筑完成后，在所述混凝土上表面覆盖塑料薄膜；
步骤7：拆除所述塑料薄膜和所述模具，获得不同强度的足尺实体模型。
本发明的第三目的在于提供一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的应用，包括以下步骤：
步骤1：确定所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件和所述板构件的测试面，分别在所述测试面上画出回弹检测区，
步骤2：分别在所述回弹检测区确定检测点，采用回弹仪测量所述检测点的回弹值；
步骤3：分别在所述回弹检测区的表面剔出孔洞，采用碳化深度测量仪测量所述孔洞的碳化深度值；
步骤4：分别在所述回弹检测区钻取混凝土芯样，对所述混凝土芯样加工处理，测定所述混凝土芯样的抗压强度
步骤5：分别对所述回弹检测区测得的所述回弹值、所述碳化深度值和所述芯样的抗压强度建立对应关系，采用最小二乘法拟合，回归获得实体混凝土回弹测强曲线；
步骤6：分别对所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件和所述板构件上的试验数据进行拟合，回归获得不同类型的实体混凝土回弹测强曲线。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例1中足尺实体模型的俯视图；
图3为本发明实施例1中足尺实体模型的立体线框图；
附图标记说明：
图中：1-墙构件、2—柱构件、3-梁构件、4-板构件、5-短肢墙构件、6-地梁构件
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中间"、"长度"、"宽度"、" 厚度"、"高度"、"上"、"下"、"顶"、"底"、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。
在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示：
一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，包括足尺实体模型框架，足尺实体模型框架为矩形，足尺实体模型框架的长×宽×高为5m×3m×2.7m，足尺实体模型框架分别采用不同强度的混凝土浇筑，混凝土的强度分别为C20、C30、C35、C40、C45、C50、C60、C70、C80或C100。足尺实体模型框架的顶面设有板构件4，板构件4的截面厚度为120mm，板构件4 的四角处设有柱构件2，柱构件2的截面高度×宽度×厚度为 500mm×500mm×200mm，足尺实体模型框架的侧面设有墙构件1，墙构件1 的一个相邻侧面和墙构件1的相对侧面上设有梁构件3，梁构件3的两端分别与柱构件2的顶部连接，梁构件3的截面宽度×高度为200mm×500mm，墙构件1的另一个相邻侧面上设有短肢墙构件5，墙构件1的相对侧面的中间设有柱构件2，墙构件1的相邻侧面下部和相对侧面下部设有地梁构件6，地梁构件6两端分别与柱构件2底部连接，足尺实体模型框架中设有钢筋，沿钢筋长度方向设有间隔排列的配筋。
一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的制备方法，具体步骤如下：
1、根据设计的结构及尺寸，构建长×宽×高为5m×3m×2.7m的矩形的足尺实体模型框架；
2、在足尺实体模型框架的顶面构建板构件4的钢筋骨架，在板构件4 的四角处构建柱构件2的钢筋骨架，在足尺实体模型框架的侧面构建墙构件1的钢筋骨架，在墙构件1的一个相邻侧面和相对侧面顶部构建梁柱件2 的钢筋骨架，在墙构件1的另一相邻侧面上构建短肢墙构件5的钢筋骨架，在墙构件1的相邻侧面底部和相对侧面底部构建地梁构件6的钢筋骨架，在墙构件1的相对侧面中间构建柱构件2的钢筋骨架，；
3、根据足尺实体模型框架的结构和尺寸制备模具；
4、在模具内表面涂抹脱模油，将足尺实体模型框架放入模具中；
5、分别采用强度为C20、C30、C35、C40、C45、C50、C60、C70、C80 或C100的混凝土浇筑；
6、混凝土浇筑完成后，在混凝土上表面覆盖塑料薄膜；
7、拆除塑料薄膜和模具，获得不同强度的足尺实体模型。
一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的应用，具体步骤如下：
1、确定墙构件1、柱构件2、梁构件3和板构件4的测试面，分别在测试面上画出回弹检测区，每一构件回弹检测区的数量不小于10个；
2、在每个构件的回弹检测区上确定检测点，相邻两检测点是距离不小于20mm，检测点距构件边缘的距离不小于30mm，检测时将回弹仪的轴线垂直于构件的检测面，采用压力机对检测面缓慢施加压力，读取回弹仪的数据并快速复位，每一回弹检测区应记录16个回弹值；
3、在每个构件的回弹检测区上剔出直径为15mm的孔洞，去除孔洞中的粉末和碎屑，不能用水清洗，在孔洞内壁的边缘处滴加浓度为1％的酚酞酒精溶液，当出现已碳化和未碳化的界线时，采用碳化深度测量仪测量界线到混凝土表面的垂直距离，测量多次取平均值即为构件的碳化深度值，其方法均符合JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》的相关规定；
4、选取合适的钻芯机，采用螺栓固定，防止取芯过程中钻芯机晃动造成芯样受损，影响芯样的强度，在每个构件选择取样部位，取样部位的表面应紧实，避开钢筋，取芯时，匀速下压钻芯机的钻头，随时检查钻芯机的牢固情况，取出芯样后，应先对芯样进行切割处理，对切割后的芯样端面进行磨光和修补处理后，再测定芯样的抗压强度，其方法符合JGJ/T384-2016《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》的相关规定；
5、对每个测区测得的回弹值、碳化深度值和芯样的抗压强度建立对应关系，采用最小二乘法拟合，回归获得足尺实体模型的回弹测强曲线；
6、分别对墙构件1、柱构件2、梁构件3和板构件4上的试验数据进行拟合，回归获得不同类型的足尺实体模型的回弹测强曲线。
采用本发明的技术方案，检测更加准确高效，通过构建足尺实体模型，分别在足尺实体模型的墙构件、柱构件、梁构件和板构件上进行回弹试验，测量回弹值和碳化深度值，并对每个构件的混凝土芯样进行抗压强度测试，将每个回弹检测区的各项数据进行拟合，回归获得实体混凝土回弹测强曲线，最后对每个构件上的试验数据拟合，回归获得不同类型构件的实体混凝土回弹测强曲线。在实际工程检测时可根据不同类型的构件相应选择对应的回弹测强曲线，与传统试块的回弹曲线相比具有更高的精度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：包括足尺实体模型框架，所述足尺实体模型框架的顶面设有板构件，所述板构件的四角处设有柱构件，所述足尺实体模型框架的侧面设有墙构件，所述墙构件的一个相邻侧面和所述墙构件的相对侧面上设有梁构件，所述梁构件两端分别与所述柱构件顶部连接；所述墙构件的另一个相邻侧面上设有短肢墙构件，所述墙构件的相对侧面中间设有所述柱构件，所述墙构件的相邻侧面下部和所述墙构件的相对侧面下部设有地梁构件，所述地梁构件两端分别与所述柱构件底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述足尺实体模型框架为矩形，所述足尺实体模型框架的长×宽×高为5m×3m×2.7m。
3.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述柱构件的截面高度×宽度×厚度为500mm×500mm×200mm。
4.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述梁构件的截面宽度×高度为200mm×500mm。
5.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述板构件的截面厚度为120mm。
6.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述足尺实体模型框架采用混凝土浇筑，所述混凝土强度为C20、C30、C35、C40、C45、C50、C60、C70、C80或C100。
7.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型，其特征在于：所述足尺实体模型框架中设有钢筋，所述钢筋沿长度方向设有间隔排列的配筋。
8.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：设计结构及尺寸，构建所述足尺实体模型框架；
步骤2：分别在所述足尺实体模型框架上构建所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件、所述板构件、所述短肢墙构件和所述地梁构件的钢筋骨架；
步骤3；根据所述足尺实体模型框架的结构和尺寸制作模具；
步骤4：在所述模具内表面涂抹脱模油，将所述足尺实体模型框架放入模具内；
步骤5：分别在所述模具内浇筑不同强度的所述混凝土；
步骤6：所述混凝土浇筑完成后，在所述混凝土上表面覆盖塑料薄膜；
步骤7：拆除所述塑料薄膜和所述模具，获得不同强度的足尺实体模型。
9.根据权利要求1所述的一种实体混凝土测强曲线的足尺模型的应用，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：确定所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件和所述板构件的测试面，分别在所述测试面上画出回弹检测区；
步骤2：分别在所述回弹检测区确定检测点，采用回弹仪测量所述检测点的回弹值；
步骤3：分别在所述回弹检测区的表面剔出孔洞，采用碳化深度测量仪测量所述孔洞的碳化深度值；
步骤4：分别在所述回弹检测区钻取混凝土芯样，对所述混凝土芯样加工处理，测定所述混凝土芯样的抗压强度；
步骤5：分别对所述回弹检测区测得的所述回弹值、所述碳化深度值和所述芯样的抗压强度建立对应关系，采用最小二乘法拟合，回归获得实体混凝土回弹测强曲线；
步骤6：分别对所述墙构件、所述柱构件、所述梁构件和所述板构件上的试验数据进行拟合，回归获得不同类型的实体混凝土回弹测强曲线。
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