銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置與方法
【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)的測定裝置與方法。測定裝置包括稱重儀、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構、卷筒、鋼絲、分度機構和所述的夾具，卷筒安裝在減速機構的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機構安裝在減速機構的輸入軸上。容器放置在稱重儀上面，被測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，鋼筋的被測區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機構每轉動單位刻度，鋼筋下降一個位移間隔值，從稱重儀獲取與之對應的稱重數(shù)值。本發(fā)明試驗設備簡單、檢測效率高、檢測精度高。
【專利說明】銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置與方法
[【技術領域】]
[0001]本發(fā)明涉及鋼筋銹蝕測定，尤其涉及一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置與方法。
[【背景技術】]
[0002]土木工程領域中，鋼筋與混凝土是目前世界上運用最為廣泛的建筑材料，大量的建筑結構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，降低結構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題。
[0003]剩余截面對其承載力有直接影響。目前與剩余截面相關的參數(shù)是銹蝕率。目前測定鋼筋銹蝕率的方法大多數(shù)采用《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》(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，用分析天平稱重計算銹蝕失重。但實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。因為承載力取決于沿鋼筋長度方向的剩余截面積，平均銹蝕率對計算結構的承載力沒有意義。
[0004]還可以用游標卡尺來對剩余截面尺寸進行測量，為了準確，需要多點、多向測量，這就導致測試工作量大，而且不夠精確，因為截面形狀不定，且各截面差別很大，不確定大。故用游標卡尺法來測量剩余截面面積也具有很大缺陷。
[0005]針對上述缺點，發(fā)明申請201210303757.9公開了一種測定鋼筋沿長度方向銹蝕率的裝置及測定方法，其中，裝置包括臺面、固定裝置、測定裝置及數(shù)據(jù)采集裝置；固定裝置包括固定架及夾具，所述的固定架設置有刻度；測定裝置包括容器、水及自動稱重儀，水位于所述的容器內；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一計算機；夾具的一端可上下移動的設置在固定架上，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；所述的固定架設置在自動稱重儀上，自動稱重儀通過導線連接至計算機，容器以及自動稱重儀放置在臺面上。該發(fā)明的測試裝置雖然能測出鋼筋沿不同長度方向的銹蝕率，但是鋼筋銹蝕量本身就是很小的數(shù)值，需要很精確地測定；鋼筋下降過程中容器中的水面是提升的，會帶來測量誤差；采用手動調節(jié)和目測鋼筋的下落量h，來測量銹蝕，不僅操作過程繁瑣，檢測效率低，而且會出現(xiàn)很大的誤差。
[0006]本 申請人:于2014年4月申請的發(fā)明專利(申請?zhí)?2014100671932)，公開了一種鋼筋銹蝕率的測定裝置和測定方法，其中，鋼筋銹蝕率的測定裝置包括稱重儀、計算機系統(tǒng)，夾具和裝液體的容器，計算機系統(tǒng)包括處理器、輸入裝置和顯示裝置，稱重儀的數(shù)據(jù)輸出端接計算機系統(tǒng)的處理器，包括鋼筋升降裝置，鋼筋升降裝置包括機架、所述的夾具、夾具升降機構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)輸出端接計算機系統(tǒng)的處理器；鋼筋升降裝置采用鋼筋拉伸機。該發(fā)明操作簡單、檢測效率高、檢測精度高，能夠準確得到沿鋼筋長度方向最大銹蝕率和沿鋼筋長度方向的銹蝕率曲線。該發(fā)明雖然試驗結果很精確，但檢測設備需要使用拉伸試驗機和計算機，使得試驗成本和門檻大大提聞。
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【發(fā)明內容】
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[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種試驗設備簡單、檢測效率高、檢測精度高的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置。
[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種試驗設備簡單、檢測效率高、檢測精度高的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定方法。
[0009]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置，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構、卷筒、鋼絲、分度機構和所述的夾具，卷筒安裝在減速機構的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機構安裝在減速機構的輸入軸上。
[0010]以上所述的測定裝置，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 ] 以上所述的測定裝置，所述的液體是甲醇、乙醇或汽油。
[0012]以上所述的測定裝置，所述的減速機構是蝸輪蝸桿減速器，分度機構安裝在蝸桿軸上，卷筒安裝在蝸輪軸上。
[0013]以上所述的測定裝置，分度機構包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機構輸入軸部位的機架上；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；分度盤包括復數(shù)個沿周向均布的分度孔；彈銷穿過套筒，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，后端抵在套筒內孔后端的底面。
[0014]以上所述的測定裝置，分度機構包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機構輸入軸部位的機架上；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，后端抵在套筒內孔后端的底面。
[0015]一種鋼筋銹蝕率的測定方法，包括上述的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置，所述容器放置在稱重儀上面；被測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，鋼筋的被測區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機構每轉動單位刻度，鋼筋下降一個位移間隔值，從稱重儀獲取與之對應的稱重數(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個設定位移間隔值的稱重數(shù)值mi，得到鋼筋下降i個設定位移間隔值后的截面積Si:
【權利要求】
1.一種銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置，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構、卷筒、鋼絲、分度機構和所述的夾具，卷筒安裝在減速機構的輸出軸上，鋼絲纏繞在卷筒上，鋼絲的下端連接夾具；分度機構安裝在減速機構的輸入軸上。
2.根據(jù)權利要求1所述的測定裝置，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)權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，所述的液體是甲醇、乙醇或汽油。
4.根據(jù)權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，所述的減速機構是蝸輪蝸桿減速器，分度機構安裝在蝸桿軸上，卷筒安裝在蝸輪軸上。
5.根據(jù)權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，分度機構包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機構輸入軸部位的機架上；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；分度盤包括復數(shù)個沿周向均布的分度孔；彈銷穿過套筒，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，后端抵在套筒內孔后端的底面。
6.根據(jù)權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，分度機構包括分度盤、曲柄、手柄，分度盤安裝在減速機構輸入軸部位的機架上；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，后端抵在套筒內孔后端的底面。
7.一種鋼筋銹蝕率的測定方法，其特征在于，包括權利要求1所述的銹蝕鋼筋截面軸向分布數(shù)據(jù)的測定裝置，所述容器放置在稱重儀上面；被測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，鋼筋的被測區(qū)段位于容器中的液面之上；分度機構每轉動單位刻度，鋼筋下降一個位移間隔值，從稱重儀獲取與之對應的稱重數(shù)值。
8.根據(jù)權利要求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個設定位移間隔值的稱重數(shù)值IV得到鋼筋下降i個設定位移間隔值后的截面積Si:
其中，Hli——稱重數(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得到沿鋼筋長度方向下降i個位移間隔值時的銹蝕率Ci: Ci = S0-Si/S0X 100%
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，計算機系統(tǒng)按照設定位移間隔值h和銹蝕率Ci繪出沿鋼筋長度方向的銹蝕率曲線，得到最大銹蝕率。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在測定過程中通過溢流保持容器中液面高度不變。
【文檔編號】G01N5/00GK104198316SQ201410401259
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權日:2014年8月11日
【發(fā)明者】李大望, 官曉濤, 邢鋒, 朱正謀, 李龍元, 宋志堅 申請人:深圳大學