CN208283291U - 一种用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于土木工程材料参数测量设备技术领域，涉及一种用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置，主体结构包括框体、剪式加压器、凹槽和自动平衡云台，手动或电动转动摇柄，左套筒和右套筒沿螺栓杆相向滑动，互相靠近，左套筒和右套筒带动左力臂和右力臂合拢，进而带动加压板对试块均匀施压，当加圧板与感压纸的上表面接触时，继续转动摇柄，待加压板对感压纸加压5‑10秒后，停止转动摇柄，反方向转动摇柄对试块卸载压力，取出试块上表面的感压纸，获得多孔混凝土试块孔结构的白色和红色双色图像，实现多孔混凝土孔结构平面图像的获取；与感压纸配合能够快速获取多孔混凝土孔结构平面图像，适用于其它孔结构平面图像的获取。

Description

一种用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置

技术领域：

本实用新型属于土木工程材料参数测量设备技术领域，涉及一种用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置，用于通过感压纸快速获取多孔混凝土孔结构的平面图像。

背景技术：

多孔混凝土又称无砂大孔混凝土，是不含细集料(砂)的混凝土，由水泥、粗集料和水按照一定的比例拌合而成，其结构特征是粗骨料作为骨架，水泥、水和外加剂的混合体作为胶凝材料包裹在粗骨料外围，形成骨架—孔隙结构。由于不使用细集料(砂)，故其中存在大量较大的孔洞，孔洞的大小一般与粗集料的粒径大致相等，由于孔洞的存在，使无砂大孔混凝土的物理力学特性与普通混凝土相差很大，具有透水性好，自重小，吸声，隔热等特点，广泛应用在透水路面材料、植被生长基材和河堤等多个方面。

孔结构是多孔混凝土的重要参数，直接影响到多孔混凝土的透水、透气及其它各种功能。以往的多孔材料研究时，一般多假定孔隙具有各向同性特点，即不失一般性地以多孔混凝土表面(或切削出的表面)孔隙图像特征的研究结果代表整个多孔材料孔隙特征，所以，所获取孔隙平面图像的质量及准确性直接影响孔隙参数的分析结果。孔隙平面图像的精确获取是进行孔隙参数分析的重要前提。

在现有技术中，获取多孔混凝土孔结构平面图像的方法主要包括以下几种：

一、拓印法。主要步骤为：1、在试件测试表面涂抹有色汁液；2、取普通纸张按压在涂抹有色汁液试件的表面；3、一段时间后取下纸张即得到多孔混凝土的拓印图像；4、进行拓印图像分析，获得孔结构参数。拓印法实施工艺较简单，但存在以下几个缺点：1、在按压过程中，按压力量必须保证适宜，过大或者过小都会导致得到的拓印图像不准确；2、拓印过程中，色汁的用量不易控制。由于纸张接触有色汁液后容易产生破洞，进而导致拓印失败；3、实际使用过程中的精度较低，且操作步骤繁琐，不利于控制拓印图像的质量。

二、CT扫描法。以中国专利201310408977.2公开的一种基于CT技术的多孔混凝土孔结构表征方法为例，其包括以下具体步骤：(1)利用φ110mm×150mm的PVC管制备多孔混凝土试件，养护至规定龄期后脱模；(2)采用CT扫描仪获取多孔混凝土的二维断层图像；(3)通过计算机对图像进行黑白二值化处理得到清晰的孔隙分布图，其中黑色代表孔隙，白色代表骨料,然后利用图像处理软件分别算出黑色区域的面积，得到多孔混凝土的平面孔隙率；(4)将黑色区域转化为若干个等面积的圆，取其直径作为孔径大小代表值。可以看出，CT扫描法虽然能够较为迅速地获得试件剖面图像并进行孔隙特征分析，但存在以下缺点：1、费用较高，由于CT设备价格较高，进行CT扫描的费用也较高；2、二维DICOM格式图像是根据密度计算的重建图像，且是扫描层厚度范围的密度平均值，与实际孔结构有较大误差。

三、图像分析法。以中国专利200810218446.6公开的一种多孔混凝土表面孔径的测定方法为例，其包括以下具体步骤：(1)多孔混凝土表面设置标尺，采用数码照相或摄像机的CCD成像技术获取附标尺的多孔混凝土的数字图像；(2)将拍摄的图片用图像分析软件进行灰度处理，得到黑白二值化图像后计算等效孔径；(3)对获得的孔径数据进行过滤处理，对直径<1.0mm的微孔数据一律舍弃；(4)将经过滤处理后获得的表面孔径数据导入统计分析软件中，获得该种规格的表面等效孔径的频数分布与正态曲线图，由此计算平均孔径。可以看出，图像分析法的主要缺点为：1、由于混凝土的胶凝材料、骨料与孔隙色彩等较为接近，因此在对图像进行二值化处理，分割孔隙区域时的效果较差，达不到对孔隙的准确分割；2、为了进行二值化图像分割，需要进行对比度增强、滤波去噪等一系列预处理步骤，使得分析步骤较为繁琐，对图像处理技术要求较高。

由于目前多孔混凝土孔结构平面图像获取方面存在的弊端，提出一种通过感压纸获取的多孔混凝土孔结构平面图像的方法，但是目前的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置均不能与感压纸配合使用以获取多孔混凝土孔结构平面图像，如中国专利201710686387.4公开的一种混凝土抗水渗透试验加压脱模装置包括底板、支撑柱、顶部定位挡板、底部定位装置、滑轨；其中底板呈矩形，水平设置；支撑柱垂直设置，多根支撑柱间隔固定在底板表面两侧边缘；滑轨水平设置，两根滑轨分别固定在位于底板两侧的多根支撑柱的顶部，并且每根滑轨的表面内侧部位向下凹陷形成有一个沿滑轨长度方向延伸的阶梯状凹台；顶部定位挡板水平设置，两端分别固定在两根滑轨的同一端上；底部定位装置为圆柱体形结构，上端固定在底板的底面上靠近顶部定位挡板的一侧中部；中国专利201720511397.X公开的一种加气混凝土砌块加压浇注槽包括回字形浇注槽、螺纹孔、带旋转盘的螺纹杆、挤压板、孔、过滤垫，所述回字形浇注槽的一面中央设置有螺纹孔，所述带旋转盘的螺纹杆穿过螺纹孔；所述设置有螺纹孔的回字形浇注槽一面对应设置有挤压板，所述挤压板上设置有若干个孔，所述回字形浇注槽和挤压板形成的空腔壁面设置有过滤垫；中国专利201720325025.8公开的一种干硬性混凝土的实验室加压振动装置包括：模具底板设置在振动台上；模具设置在模具底板上；模具顶板设置在模具上；压力传感器设置在模具顶板上；压力传感器与数据采集装置电连接；液压顶设置在压力传感器上；液压顶侧面上设置有加压杆，液压顶顶面上设置有液压杆；加压顶板设置在液压杆上；第一条弹索一端与模具底板的一端连接，第一弹索另一端与加压顶板的一端连接；第二条弹索一端与模具底板的另一端连接，第二条弹索另一端与加压顶板的另一端连接；中国专利201620769523.7公开的一种干硬性混凝土试块加压成型装置包括塑料试模、上下无底的钢套筒和钢压块组合体，钢套筒上下无底，采用钢板焊接而成，分为上下两部分，下部分内部平整，上部分内壁四边各焊接两道压块限位钢板，钢套筒上口处对边焊接一对套筒把手，钢压块中部开圆形螺栓孔，用压块连接栓杆连接，最底部钢压块与压块连接栓杆在对角线位置处垂直于板面焊接固定，形成倒“T”字形，顶部用压块连接拧紧螺母施拧压紧，钢压块数量和厚度可以变化；中国专利201520051407.7公开的一种混凝土构件组装式加压装置由支撑架、高强锚杆、薄型千斤顶、油压表、单向阀及油压泵构成，两根高强锚杆平行设置，两根高强锚杆的两端分别固装于支撑架上，两根高强锚杆与两端支撑架之间的空间构成混凝土试块放置区域，在一侧支撑架的内部固定放置薄型千斤顶，该薄型千斤顶的推杆朝向混凝土试块放置区域，该薄型千斤顶通过油路连接油压泵，并在油路上安装有油压表及单向阀；中国专利201420769217.4公开的一种钢筋混凝土梁粘贴钢板加压固定装置包括粘贴于待加固钢筋混凝土梁表面的加固钢板和对加固钢板进行前期固定的加压组件，所述加固钢板是通过结构胶层粘贴于待加固钢筋混凝土梁表面，所述加压组件呈U字型，该U字型的加压组件包括压紧所述加固钢板的底部固定钢件和位于底部固定钢件两翼的梁肋固定钢筋，每个梁肋固定钢筋的一端通过紧固件与底部固定钢件相连接，每个梁肋固定钢筋的另一端固定在待加固钢筋混凝土梁的表面；因此，研发一种能够通过感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置，具有社会价值和经济效益。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种与感压纸配合获取多孔混凝土孔结构平面图像的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置，以方便快捷的获取多孔混凝土孔结构平面图像。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置的主体包括框体、剪式加压器、凹槽和自动平衡云台；矩形结构的框体为前后镂空的半封闭式箱体，框体的内部上部设置有剪式加压器，框体的内部底部设置有半球形结构的凹槽，凹槽中设置有自动平衡云台；剪式加压器的主体结构包括加圧板、橡胶垫、连接块、左力臂、右力臂、左套筒、右套筒、螺栓杆、固定器和摇柄；矩形板状结构的加圧板的下表面粘贴有矩形片状结构的橡胶垫，加圧板的上表面设置有矩形块状结构的连接块，连接块上设置有左力臂和右力臂，左力臂的下端和右力臂的下端相交并与连接块铰接式连接，左力臂的上端与内空式矩形块状结构的左套筒铰接式连接，右力臂的上端与内空式矩形块状结构的右套筒铰接式连接，左套筒和右套筒的圆形孔洞中穿设有圆柱形结构的螺栓杆，螺栓杆的两端分别套设有环状结构的固定器，螺栓杆通过固定器固定设置在框体的左侧壁和右侧壁之间，螺栓杆的右端穿过框体的右侧壁后设置有摇柄；自动平衡云台的主体结构包括底座、支撑柱、云台、固定盖板和螺栓；半球形结构的底座设置在凹槽中，底座的上表面设置有圆柱体结构的支撑柱，支撑柱的顶面设置有矩形板状结构的云台，支撑柱的两侧均设置有矩形板状结构的固定盖板，固定盖板通过螺栓与框体的底部连接。

本实用新型与现有技术相比，手动或电动转动摇柄，左套筒和右套筒沿螺栓杆相向滑动，互相靠近，左套筒和右套筒带动左力臂和右力臂合拢，进而带动加压板对试块均匀施压，当加圧板与感压纸的上表面接触时，继续转动摇柄，待加压板对感压纸加压5-10秒后，停止转动摇柄，反方向转动摇柄对试块卸载压力，取出试块上表面的感压纸，获得多孔混凝土试块孔结构的白色和红色双色图像，实现多孔混凝土孔结构平面图像的获取；其结构简单，具有准确度和效率高以及成本低的优势，与感压纸配合能够快速获取多孔混凝土孔结构平面图像，同样适用于其它孔结构平面图像的获取。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的剪式加压器的结构原理示意图。

图3为本实用新型涉及的自动平衡云台的结构原理示意图。

图4为本实用新型涉及的云台的倾斜状态示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置的主体结构包括框体1、剪式加压器2、凹槽3和自动平衡云台4；矩形结构的框体1为前后镂空的半封闭式箱体，框体1的内部上部设置有剪式加压器2，框体1的内部底部设置有半球形结构的凹槽3，凹槽3中设置有自动平衡云台4；剪式加压器2的主体结构包括加圧板200、橡胶垫201、连接块202、左力臂203、右力臂204、左套筒205、右套筒206、螺栓杆207、固定器208和摇柄209；矩形板状结构的加圧板200的下表面粘贴有矩形片状结构的橡胶垫201，加圧板200的上表面设置有矩形块状结构的连接块202，连接块202上设置有左力臂203和右力臂204，左力臂203的下端和右力臂204的下端相交并与连接块202铰接式连接，左力臂203的上端与内空式矩形块状结构的左套筒205铰接式连接，右力臂204的上端与内空式矩形块状结构的右套筒206铰接式连接，左套筒205和右套筒206的圆形孔洞中穿设有圆柱形结构的螺栓杆207，螺栓杆207的两端分别套设有环状结构的固定器208，螺栓杆207通过固定器208固定设置在框体1的左侧壁和右侧壁之间，转动螺栓杆208的右端穿过框体1的右侧壁后设置有摇柄209；自动平衡云台4的主体结构包括底座400、支撑柱401、云台402、固定盖板403和螺栓404；半球形结构的底座400设置在凹槽3中，底座400的上表面设置有圆柱体结构的支撑柱401，支撑柱401的顶面设置有矩形板状结构的云台402，支撑柱401的两侧均设置有矩形板状结构的固定盖板403，固定盖板403通过螺栓404与框体1的底部连接。

本实施例涉及的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置的材质为不锈钢；框体1的半封闭式结构在保证强度要求的情况下尽量减少自身重量；剪式加压器2用于对试块进行加压操作；凹槽3用于放置自动平衡云台4并限定自动平衡云台4的运动位置；自动平衡云台4用于调整试块的位置；橡胶垫201在加圧板200对感压纸进行加压时起到缓冲和保护作用，避免感压纸的损坏；左力臂203的上端和右力臂204的上端分别与左套筒205和右套筒206铰接式连接，左力臂203的下端和右力臂204的下端同时与连接块202铰接式连接，以保证螺栓杆207转动时，左套筒205和右套筒206在水平方向进行横向运动，并通过左力臂203和右力臂204带动加压板200在垂直方向进行竖向运动；左套筒205和右套筒206的孔洞中均设置有螺纹，左套筒205的螺纹方向与右套筒206的螺纹方向相反，当螺栓杆207转动时，左套筒205和右套筒206始终保持相互靠近或远离的相反方向运动；摇柄209转动时能够带动螺栓杆207顺时针转动或逆时针转动；固定盖板403将底座400限定在凹槽3中，底座400与凹槽3和固定盖板403之间均留有空隙，以使云台402在360°方向内存在0-a°的活动夹角，当试块的下表面存在局部倾斜时，云台402通过自动倾斜的方式保证试块的上表面处于同一水平面，提高试块加压的准确性。

本实施例涉及的用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置使用时，将粘贴有感压纸的混凝土试块放置在云台402上，手动或电动转动摇柄209，左套筒205和右套筒206沿螺栓杆207相向滑动，互相靠近，左套筒205和右套筒206带动左力臂203和右力臂204合拢，进而带动加压板200对试块加压，加压板200的尺寸能覆盖整个测试面，并对测试面均匀施压，当观察到加圧板200与感压纸的上表面接触时，继续转动摇柄209，待加压板200对感压纸加压5-10秒后，停止转动摇柄209，反方向转动摇柄209对试块卸载压力，取出试块上表面的感压纸，放置平整，对显色感压纸进行拍摄，获得多孔混凝土试块孔结构的白色和红色双色图像，其中孔隙部分为白色，骨料与胶凝材料部分受到挤压为红色，实现多孔混凝土孔结构平面图像的获取。

Claims (1)

1.一种用感压纸获取多孔混凝土孔结构平面图像的加压装置，其特征在于主体结构包括框体、剪式加压器、凹槽和自动平衡云台；矩形结构的框体为前后镂空的半封闭式箱体，框体的内部上部设置有剪式加压器，框体的内部底部设置有半球形结构的凹槽，凹槽中设置有自动平衡云台；剪式加压器的主体结构包括加圧板、橡胶垫、连接块、左力臂、右力臂、左套筒、右套筒、螺栓杆、固定器和摇柄；矩形板状结构的加圧板的下表面粘贴有矩形片状结构的橡胶垫，加圧板的上表面设置有矩形块状结构的连接块，连接块上设置有左力臂和右力臂，左力臂的下端和右力臂的下端相交并与连接块铰接式连接，左力臂的上端与内空式矩形块状结构的左套筒铰接式连接，右力臂的上端与内空式矩形块状结构的右套筒铰接式连接，左套筒和右套筒的圆形孔洞中穿设有圆柱形结构的螺栓杆，螺栓杆的两端分别套设有环状结构的固定器，螺栓杆通过固定器固定设置在框体的左侧壁和右侧壁之间，螺栓杆的右端穿过框体的右侧壁后设置有摇柄；自动平衡云台的主体结构包括底座、支撑柱、云台、固定盖板和螺栓；半球形结构的底座设置在凹槽中，底座的上表面设置有圆柱体结构的支撑柱，支撑柱的顶面设置有矩形板状结构的云台，支撑柱的两侧均设置有矩形板状结构的固定盖板，固定盖板通过螺栓与框体的底部连接。