CN205280520U - 砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置，通过小球升降器的弹性作用，使安装在钢绞线上的小球在小球冲击筒内脱离小球升降器垂直自由下落在试件表面，钢绞线通过第一定滑轮、第二定滑轮、大轮、小球冲击筒和下落孔a缠绕为闭合环形，由电机带动转动，小球多次反复无初速度下落冲击砂浆修复层和混凝土试件，对砂浆修复层和混凝土试件的整体性进行测试。本实用新型设计合理、方便实用、自动化程度高、节省人工、测试稳定性好、实验结果精度高，可以广泛应用到混凝土路面修复测试实验中。
Description
技术领域
本实用新型属于混凝土性能测试技术领域，具体涉及到一种砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置。
背景技术
对于存在薄层病害的混凝土路面层修补，目前采用的方法主要是用高性能修补砂浆，由于在路面上要受到轴载的反复冲击作用，这时候修复工作对修复层的整体性能就有一定要求。抗冲击性能可以较为准确的反应材料的整体性能，也最能够体现道面荷载抵抗冲击的作用。因此，修补材料的抗冲击性能有着重要的研究价值。而修补材料抗冲击性与砂浆的材料组成有着密切联系。目前测试修补材料的抗冲击性主要考虑到抗冲击性能与砂浆中纤维关系较为密切，砂浆本身抗冲击性能不好测试，本试验采用小球冲击试验方法解决这一问题。通过测试混凝土上面修补砂浆之后，砂浆层的破坏次数，而不是整个混凝结构的破坏次数，来对混凝土的修复层整体性进行一种非标准的测试，初步判断混凝土修复层的整体性。在试验中：一次用这种试验装置在厚为5cm的龄期7天的混凝土试件表层加铺1cm薄层修补材料，采用小球冲击试验进行整体抗冲击能力测试中，整体结构抗冲击初裂次数超过400次(达到428次)。经冲击后，混凝土基体产生了贯穿裂缝，而砂浆修复层没有出现破碎和裂缝，说明该砂浆的强度和抗冲击能力超过了C40混凝土。在路面层养护修补测试技术领域，当前需迫切解决的一个技术问题是提供一种适应范围广、自动化程度高，并且可以测试实验室或者现场路面修补材料整体性的试验装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述传统的砂浆修复层与混凝土的结构测试装置所存在的缺点，提供一种设计合理、结构紧凑、使用方便、测试效果好的砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：在基座上设置金属背座、电机和减速机，金属背座上设置轴支座和纵梁，轴支座上设置大轮，大轮的轮轴与电机、减速机的输出端同轴联接，纵梁上设置横梁，横梁上设置调平器，横梁上加工有下落孔，下落孔的孔径为8～12mm，下落孔下端设置有小球冲击筒，小球冲击筒的内壁直径为50mm，小球冲击筒侧壁设置有水准器，横梁的两端分别设置第一定滑轮和第二定滑轮，基座左端通过防震螺栓设置试件底座，试件底座上放置待测试样，待测试样侧面通过防松垫圈设置有挡块，在第一定滑轮、第二定滑轮、大轮、小球冲击筒、下落孔上设置钢绞线，钢绞线上设置小球升降器，小球升降器上表面直径为4～8mm、下表面直径为12～16mm，小球升降器上表面设置在钢绞线前进方向的前端、下表面设置在钢绞线前进方向的后端，相邻两个小球升降器之间相距2米，钢绞线上还设置有小球。
本实用新型的小球为：在球体顶部设置钢丝，钢丝的另一端设置在小环上，小环的外径为7～11mm，球体直径为6～10mm，球体的质量为100～200g。
本实用新型的砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置通过小球升降器的弹性作用，使安装在钢绞线上的小球在小球冲击筒内脱离小球升降器垂直自由下落在试件表面，钢绞线通过第一定滑轮、第二定滑轮、大轮、小球冲击筒和下落孔a缠绕为闭合环形，由电机带动转动，小球多次反复无初速度下落冲击砂浆修复层和混凝土试件，对砂浆修复层和混凝土试件的整体性进行测试。
本实用新型设计合理、方便实用、自动化程度高、节省人工、测试稳定性好、实验结果精度高，可以广泛应用到混凝土路面修复测试实验中。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是小球升降器5的结构示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是小球19的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明，但是本实用新型不局限于这些实施方式。
实施例1
在图1～4中，本实施例的砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置由调平器1、第一定滑轮2、小球冲击筒3、横梁4、小球升降器5、纵梁6、钢绞线7、第二定滑轮8、金属背座9、大轮10、电机11、减速机12、基座13、防松垫圈14、试件底座16、挡块17、防震螺栓18、小球19、水准器20、轴支座21联接构成。
在基座13上固定安装有金属背座9、电机11和减速机12，金属背座9上固定安装轴支座21和纵梁6，轴支座21上安装有大轮10，大轮10的轮轴与电机11的输出端同轴联接，电机11的输出端上还联接安装有减速机12，纵梁6上端固定安装横梁4，横梁4的左端部固定安装有调平器1，横梁4左侧加工有上下贯通的下落孔a，下落孔a的孔径为10mm，下落孔a下端固定安装有小球冲击筒3，小球冲击筒3的内壁直径为50mm，小球冲击筒3侧壁上固定安装有水准器20，横梁4的两端分别固定安装有第一定滑轮2和第二定滑轮8。基座13左端的地面上通过防震螺栓18固定安装有试件底座16，试件底座16上放置待测试样15，待测试样15侧面通过防松垫圈14固定安装有挡块17，挡块17使待测试样15在试件底座16上保持固定，第一定滑轮2、第二定滑轮8、大轮10、小球冲击筒3、下落孔a之间绕接钢绞线7，钢绞线7以顺时针方向依次绕过第一定滑轮2、第二定滑轮8、钢绞线导轨15、小球冲击筒3、下落孔a成闭合的环形。钢绞线7上固定安装有小球升降器5，小球升降器5为弹性材料制成的圆台结构，圆台上表面直径为6mm、下表面直径为14mm，圆台的上端固定安装在钢绞线7前进方向的前端、圆台的下端设置在钢绞线7前进方向的后端，相邻两个小球升降器5之间相距2米，钢绞线7上还连接安装小球19。
在图5中，本实施例的小球19由小环19-1、钢丝19-2、球体19-3联接构成。在球体19-3顶部成三角形焊接固定三根钢丝19-2的一端，三根钢丝19-2的另一端焊接固定在小环19-1上。小环19-1套装在钢绞线7上，小环19-1的外径为9mm，球体19-3直径为40mm，球体19-3的质量为150g，钢绞线7上安装的小球升降器5带动小球19运动。
使用本实用新型的砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置进行砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试时，将待测试样15放置在由防震螺栓18固定的试件底座16上，在待测试样15侧面放置挡块17并通过防松垫圈14紧固。钢绞线7依次绕过第一定滑轮2、第二定滑轮8、大轮10、小球冲击筒3、下落孔a形成闭合的环形线路，通过调平器1调整横梁4保持水平，通过水准器20调整小球冲击筒3垂直于水平面，接通电机11和减速机12的电源，电机11的输出轴和大轮10顺时针转动，电机11的输出轴转速为15厘米/秒，钢绞线7以及安装在钢绞线7上的小球升降器5沿闭合环形线路运动，以钢绞线7的运动方向为前进方向，小环19-1套在钢绞线7上，随着钢绞线7的运动，小环19-1由排布在其后的第一个小球升降器5的前端套入，小环19-1卡在小球升降器5侧壁上，小球升降器5带动小球19进入小球冲击筒3内并上升至小球冲击筒3顶端的下落孔a处，下落孔a的孔径小于小球升降器5下端的直径，小球升降器5在进入下落孔a时侧壁受压压缩、由下落孔a上端穿出后回弹并随钢绞线7继续向前运动，套在小球升降器5侧壁上的小环19-1的直径大于下落孔a的孔径，小球升降器5受压压缩时小球19脱离小球升降器5下落，小球无初速度自由下落冲击待测试样15表面，随着钢绞线7的运动，小环19-1套入下一个小球升降器5并随小球升降器5运动至下落孔a处，小球升降器5受压压缩通过下落孔a，小球19再次下落冲击待测试样15表面，多次循环，完成测试。
实施例2
横梁4左侧加工有上下贯通的下落孔a，下落孔a的孔径为8mm，下落孔a下端固定安装有小球冲击筒3，小球冲击筒3的内壁直径为50mm，钢绞线7上固定安装有小球升降器5，小球升降器5为由弹性材料制成的圆台结构，圆台上表面直径为4mm、下表面直径为12mm，圆台的上端固定安装在钢绞线7前进方向的前端、圆台的下端设置在钢绞线7前进方向的后端，相邻两个小球升降器5之间相距2米，钢绞线7上还连接安装小球19。小环19-1套装在钢绞线7上，小环19-1的外径为7mm，球体19-3直径为35mm，球体19-3的质量为100g。
其他零部件以及零部件之间的连接关系与实施例1相同。
实施例3
横梁4左侧加工有上下贯通的下落孔a，下落孔a的孔径为12mm，下落孔a下端固定安装有小球冲击筒3，小球冲击筒3的内壁直径为50mm，钢绞线7上固定安装有小球升降器5，小球升降器5为由弹性材料制成的圆台结构，圆台上表面直径为8mm、下表面直径为16mm，圆台的上端固定安装在钢绞线7前进方向的前端、圆台的下端设置在钢绞线7前进方向的后端，相邻两个小球升降器5之间相距2米，钢绞线7上还连接安装小球19。小环19-1套装在钢绞线7上，小环19-1的外径为11mm，球体19-3直径为45mm，球体19-3的质量为200g。
其他零部件以及零部件之间的连接关系与实施例1相同。
Claims (2)
1.一种砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置，其特征在于：在基座(13)上设置金属背座(9)、电机(11)和减速机(12)，金属背座(9)上设置轴支座(21)和纵梁(6)，轴支座(21)上设置大轮(10)，大轮(10)的轮轴与电机(11)、减速机(12)的输出端同轴联接，纵梁(6)上设置横梁(4)，横梁(4)上设置调平器(1)，横梁(4)上加工有下落孔(a)，下落孔(a)的孔径为8～12mm，下落孔(a)下端设置有小球冲击筒(3)，小球冲击筒(3)的内壁直径为50mm，小球冲击筒(3)侧壁设置有水准器(20)，横梁(4)的两端分别设置第一定滑轮(2)和第二定滑轮(8)，基座(13)左端通过防震螺栓(18)设置试件底座(16)，试件底座(16)上放置待测试样(15)，待测试样(15)侧面通过防松垫圈(14)设置有挡块(17)，在第一定滑轮(2)、第二定滑轮(8)、大轮(10)、小球冲击筒(3)、下落孔(a)上设置钢绞线(7)，钢绞线(7)上设置小球升降器(5)，小球升降器(5)上表面直径为4～8mm、下表面直径为12～16mm，小球升降器(5)上表面设置在钢绞线(7)前进方向的前端、下表面设置在钢绞线(7)前进方向的后端，相邻两个小球升降器(5)之间相距2米，钢绞线(7)上还设置有小球(19)。
2.根据权利要求1所述的砂浆修复层与混凝土的结构整体性测试装置，其特征在于所述的小球(19)为：在球体(19-3)顶部设置钢丝(19-2)，钢丝(19-2)的另一端设置在小环(19-1)上，小环(19-1)的外径为7～11mm，球体(19-3)直径为6～10mm，球体(19-3)的质量为100～200g。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107300454A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-10-27 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 碎屑流防护结构撞击试验装置 |
| CN109000897A (zh) * | 2017-06-06 | 2018-12-14 | 天津大学 | 一种测量基盘下落与土相互作用的模拟试验装置 |
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