銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置與方法。測(cè)定裝置包括稱重儀、夾具、裝液體的容器和鋼筋升降裝置，鋼筋升降裝置包括減速機(jī)構(gòu)、卷筒、鋼絲、分度機(jī)構(gòu)和所述的夾具，卷筒安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機(jī)構(gòu)安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸入軸上。容器放置在稱重儀上面，被測(cè)的鋼筋的上端由所述的夾具夾住，鋼筋豎直下垂，下端插入到所述容器中的液體中，鋼筋的被測(cè)區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機(jī)構(gòu)每轉(zhuǎn)動(dòng)單位刻度，鋼筋下降一個(gè)位移間隔值，從稱重儀獲取與之對(duì)應(yīng)的稱重?cái)?shù)值。本發(fā)明試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)精度高。
【專利說(shuō)明】銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置與方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及鋼筋銹蝕測(cè)定，尤其涉及一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置與方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]土木工程領(lǐng)域中，鋼筋與混凝土是目前世界上運(yùn)用最為廣泛的建筑材料，大量的建筑結(jié)構(gòu)都是由鋼筋混凝土建成的，但由于混凝土碳化及氯化物的侵蝕等，引起鋼筋的銹蝕，降低結(jié)構(gòu)物的安全性及耐久性，因此，鋼筋銹蝕的研究是目前工程中急需解決的耐久性問(wèn)題。
[0003]剩余截面對(duì)其承載力有直接影響。目前與剩余截面相關(guān)的參數(shù)是銹蝕率。目前測(cè)定鋼筋銹蝕率的方法大多數(shù)采用《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》(GBJ82-85)中規(guī)定的方法:取出試件中鋼筋，刮去鋼筋上沾附的混凝土，用12%鹽酸溶液進(jìn)行酸洗，經(jīng)清水漂凈后，用石灰水中和，最后再以清水沖洗干凈。擦干后在干燥器中至少存放4小時(shí)，用分析天平稱重計(jì)算銹蝕失重。但實(shí)際上鋼筋是不均勻銹蝕，鋼筋軸向剩余截面積是不均勻的，因此，按上述方法測(cè)定的銹蝕率是鋼筋的平均銹蝕率，并不能得到鋼筋軸向剩余面積分布。因?yàn)槌休d力取決于沿鋼筋長(zhǎng)度方向的剩余截面積，平均銹蝕率對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)的承載力沒(méi)有意義。
[0004]還可以用游標(biāo)卡尺來(lái)對(duì)剩余截面尺寸進(jìn)行測(cè)量，為了準(zhǔn)確，需要多點(diǎn)、多向測(cè)量，這就導(dǎo)致測(cè)試工作量大，而且不夠精確，因?yàn)榻孛嫘螤畈欢ǎ腋鹘孛娌顒e很大，不確定大。故用游標(biāo)卡尺法來(lái)測(cè)量剩余截面面積也具有很大缺陷。
[0005]針對(duì)上述缺點(diǎn)，發(fā)明申請(qǐng)201210303757.9公開了一種測(cè)定鋼筋沿長(zhǎng)度方向銹蝕率的裝置及測(cè)定方法，其中，裝置包括臺(tái)面、固定裝置、測(cè)定裝置及數(shù)據(jù)采集裝置；固定裝置包括固定架及夾具，所述的固定架設(shè)置有刻度；測(cè)定裝置包括容器、水及自動(dòng)稱重儀，水位于所述的容器內(nèi)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)；夾具的一端可上下移動(dòng)的設(shè)置在固定架上，夾具的另一端固定鋼筋的上端，鋼筋的下端置于所述的水中；所述的固定架設(shè)置在自動(dòng)稱重儀上，自動(dòng)稱重儀通過(guò)導(dǎo)線連接至計(jì)算機(jī)，容器以及自動(dòng)稱重儀放置在臺(tái)面上。該發(fā)明的測(cè)試裝置雖然能測(cè)出鋼筋沿不同長(zhǎng)度方向的銹蝕率，但是鋼筋銹蝕量本身就是很小的數(shù)值，需要很精確地測(cè)定；鋼筋下降過(guò)程中容器中的水面是提升的，會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差；采用手動(dòng)調(diào)節(jié)和目測(cè)鋼筋的下落量h，來(lái)測(cè)量銹蝕，不僅操作過(guò)程繁瑣，檢測(cè)效率低，而且會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。
[0006]本 申請(qǐng)人:于2014年4月申請(qǐng)的發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?2014100671932)，公開了一種鋼筋銹蝕率的測(cè)定裝置和測(cè)定方法，其中，鋼筋銹蝕率的測(cè)定裝置包括稱重儀、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，夾具和裝液體的容器，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括處理器、輸入裝置和顯示裝置，稱重儀的數(shù)據(jù)輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器，包括鋼筋升降裝置，鋼筋升降裝置包括機(jī)架、所述的夾具、夾具升降機(jī)構(gòu)和感知夾具升降距離的直線位移傳感器，直線位移傳感器的位移數(shù)據(jù)輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器；鋼筋升降裝置采用鋼筋拉伸機(jī)。該發(fā)明操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)精度高，能夠準(zhǔn)確得到沿鋼筋長(zhǎng)度方向最大銹蝕率和沿鋼筋長(zhǎng)度方向的銹蝕率曲線。該發(fā)明雖然試驗(yàn)結(jié)果很精確，但檢測(cè)設(shè)備需要使用拉伸試驗(yàn)機(jī)和計(jì)算機(jī)，使得試驗(yàn)成本和門檻大大提聞。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)精度高的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置。
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)精度高的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置，包括稱重儀、夾具、裝液體的容器和鋼筋升降裝置，鋼筋升降裝置包括減速機(jī)構(gòu)、卷筒、鋼絲、分度機(jī)構(gòu)和所述的夾具，卷筒安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機(jī)構(gòu)安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸入軸上。
[0010]以上所述的測(cè)定裝置，包括容納所述容器溢液的溢液容器，容器和溢液容器都放在稱重儀上。
[0011 ] 以上所述的測(cè)定裝置，所述的液體是甲醇、乙醇或汽油。
[0012]以上所述的測(cè)定裝置，所述的減速機(jī)構(gòu)是蝸輪蝸桿減速器，分度機(jī)構(gòu)安裝在蝸桿軸上，卷筒安裝在蝸輪軸上。
[0013]以上所述的測(cè)定裝置，分度機(jī)構(gòu)包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機(jī)構(gòu)輸入軸部位的機(jī)架上；手柄包括套筒、彈銷和壓簧，曲柄的一端固定在輸入軸的軸頭上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盤包括復(fù)數(shù)個(gè)沿周向均布的分度孔；彈銷穿過(guò)套筒，彈銷的前端插入分度孔；彈銷的的中部包括突緣，壓簧的套在彈銷上，前端抵在突緣上，后端抵在套筒內(nèi)孔后端的底面。
[0014]以上所述的測(cè)定裝置，分度機(jī)構(gòu)包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機(jī)構(gòu)輸入軸部位的機(jī)架上；手柄包括套筒、彈銷和壓簧，曲柄的一端固定在輸入軸的軸頭上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盤是平面棘輪；彈銷穿過(guò)套筒，彈銷的前端為棘爪；彈銷的的中部包括突緣，壓黃的套在彈銷上，如端抵在突緣上，后端抵在套筒內(nèi)孔后端的底面。
[0015]一種鋼筋銹蝕率的測(cè)定方法，包括上述的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置，所述容器放置在稱重儀上面；被測(cè)的鋼筋的上端由所述的夾具夾住，鋼筋豎直下垂，下端插入到所述容器中的液體中，鋼筋的被測(cè)區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機(jī)構(gòu)每轉(zhuǎn)動(dòng)單位刻度，鋼筋下降一個(gè)位移間隔值，從稱重儀獲取與之對(duì)應(yīng)的稱重?cái)?shù)值。
[0016]以上所述的方法，根據(jù)鋼筋未銹蝕的原始截面積S0，和鋼筋下降i個(gè)設(shè)定位移間隔值的稱重?cái)?shù)值mi，得到鋼筋下降i個(gè)設(shè)定位移間隔值后的截面積Si:
【權(quán)利要求】
1.一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置，包括稱重儀、夾具、裝液體的容器和鋼筋升降裝置，其特征在于，鋼筋升降裝置包括減速機(jī)構(gòu)、卷筒、鋼絲、分度機(jī)構(gòu)和所述的夾具，卷筒安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機(jī)構(gòu)安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸入軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其特征在于，包括容納所述容器溢液的溢液容器，容器和溢液容器都放在稱重儀上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其特征在于，所述的液體是甲醇、乙醇或汽油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其特征在于，所述的減速機(jī)構(gòu)是蝸輪蝸桿減速器，分度機(jī)構(gòu)安裝在蝸桿軸上，卷筒安裝在蝸輪軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其特征在于，分度機(jī)構(gòu)包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機(jī)構(gòu)輸入軸部位的機(jī)架上；手柄包括套筒、彈銷和壓簧，曲柄的一端固定在輸入軸的軸頭上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盤包括復(fù)數(shù)個(gè)沿周向均布的分度孔；彈銷穿過(guò)套筒，彈銷的前端插入分度孔；彈銷的的中部包括突緣，壓簧的套在彈銷上，前端抵在突緣上，后端抵在套筒內(nèi)孔后端的底面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定裝置，其特征在于，分度機(jī)構(gòu)包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機(jī)構(gòu)輸入軸部位的機(jī)架上；手柄包括套筒、彈銷和壓簧，曲柄的一端固定在輸入軸的軸頭上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盤是平面棘輪；彈銷穿過(guò)套筒，彈銷的前端為棘爪；彈銷的的中部包括突緣，壓黃的套在彈銷上，如端抵在突緣上，后端抵在套筒內(nèi)孔后端的底面。
7.一種鋼筋銹蝕率的測(cè)定方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測(cè)定裝置，所述容器放置在稱重儀上面；被測(cè)的鋼筋的上端由所述的夾具夾住，鋼筋豎直下垂，下端插入到所述容器中的液體中，鋼筋的被測(cè)區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機(jī)構(gòu)每轉(zhuǎn)動(dòng)單位刻度，鋼筋下降一個(gè)位移間隔值，從稱重儀獲取與之對(duì)應(yīng)的稱重?cái)?shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)鋼筋未銹蝕的原始截面積Stl，和鋼筋下降i個(gè)設(shè)定位移間隔值的稱重?cái)?shù)值IV得到鋼筋下降i個(gè)設(shè)定位移間隔值后的截面積Si:
其中，Hli——稱重?cái)?shù)值； g——重力加速度； P——液體的密度； h——位移間隔值； 根據(jù)S。和Si得到沿鋼筋長(zhǎng)度方向下降i個(gè)位移間隔值時(shí)的銹蝕率Ci: Ci = S0-Si/S0X 100%
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照設(shè)定位移間隔值h和銹蝕率Ci繪出沿鋼筋長(zhǎng)度方向的銹蝕率曲線，得到最大銹蝕率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在測(cè)定過(guò)程中通過(guò)溢流保持容器中液面高度不變。
【文檔編號(hào)】G01N5/00GK104198316SQ201410401259
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】李大望, 官曉濤, 邢鋒, 朱正謀, 李龍?jiān)? 宋志堅(jiān) 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)