一种实体混凝土抗压强度圆环拉切法检测装置的制作方法

本发明涉及一种实体混凝土抗压强度圆环拉切法检测装置。

背景技术：

抗压强度是混凝土重要的性能参数之一，直接关系到混凝土构件乃至整个工程质量安全和正常使用。因此，对实体混凝土抗压强度进行检测是一项非常重要的工作。

现有技术中，用于检测实体混凝土抗压强度的常用方法有多种，分别如下：

（1）剪压法。利用混凝土剪压仪，对混凝土构件的直角边表面施加垂直于承压面的压力，使得混凝土构件的直角边产生局部剪压破坏，并根据此时的剪压力来推定混凝土构件的抗压强度。该方法存在的不足之处：不适用于厚度小于80mm的混凝土，如地面面层，一般厚度40㎜~60㎜，无法检测，影响检测实用性。（2）钻芯法。在混凝土构件上钻取混凝土试件，并加工成标准芯样，在压力试验机上进行其抗压强度检测。该检测方法的不足之处：由于制取的标准芯样尺寸ø100×100㎜，对于薄层混凝土，如地面面层，一般厚度40㎜~60㎜，无法检测，影响检测实用性。（3）回弹法。依据混凝土构件表面硬度和强度的关系，推定混凝土构件的抗压强度。该检测方法的不足之处：通过表面硬度和强度的关系，所推导的抗压强度精度较低，影响检测准确性；不适用于龄期超过1000天的混凝土，影响检测实用性。（4）超声回弹综合法。依据混凝土构件表面的硬度和混凝土构件内的超声波波速，来推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：测试操作流程较为繁琐，测试影响因素相对较多，易产生多种测试偏差，影响检测准确性；不适用于龄期超过2000天的混凝土，影响检测实用性。（5）拔出法。依据混凝土构件表层30mm的范围内，混凝土构件破坏时的拨出力来推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：检测过程需要进行复杂的钻孔和磨槽工序，不适用于厚度小于80mm的混凝土，如地面面层，一般厚度40㎜~60㎜，无法检测，影响检测实用性。（6）拉脱法。在已硬化的混凝土构件上，钻制试件44㎜、深度44㎜芯样试件，用具有自动夹紧试件的装置进行拉脱试验，根据芯样试件的拉脱强度值推定混凝土抗压强度。该检测方法的不足之处：计算拉脱试件应力时需测量靠近试件断裂处相互垂直位置的直径尺寸，由于试件直径较小，准确测量较为困难，影响检测准确度。

综上所述，以上检测方法存在无法准确有效检测厚度小于80mm且龄期超过2000天混凝土抗压强度的问题，故需要进行设计改进。

技术实现要素：

本发明提出了一种实用性强、检测准确、设计合理的实体混凝土抗压强度圆环拉切法检测装置。该装置能够解决现有实体混凝土抗压强度各种检测方法存在的、无法准确有效检测厚度小于80mm且龄期超过2000天混凝土抗压强度的问题。

本发明采用的技术方案是：一种实体混凝土抗压强度圆环拉切法检测装置，包括位于实体混凝土中的t形圆柱试样，其上依次布设圆柱压头、微型螺杆油压千斤顶；所述圆柱压头通过球形支座与微型螺杆油压千斤顶头部连接；所述微型螺杆油压千斤顶尾部安装有圆板底座；所述圆板底座上安装有施加拉切力的施力结构；所述圆板底座上还安装有数字压力表；所述圆板底座周边连接有可以围箍住t形圆柱试样的l形反力拉环；所述t形圆柱试样、圆柱压头、微型螺杆油压千斤顶、圆板底座、l形反力拉环纵轴同轴。本发明通过l形反力拉环围箍住实体混凝土中的t形圆柱试样，再通过圆柱压头、微型螺杆油压千斤顶和l形反力拉环施加拉切力于t形圆柱试样上，直至t形圆柱试样拉切破坏，读取最大拉切力值，并根据混凝土抗压强度与拉切力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度。

进一步，所述t形圆柱试样，包括纵轴同轴的上部圆柱体和下部圆柱体。上部圆柱体直径100㎜，高度30㎜；下部圆柱体直径80㎜，高度10㎜。上部圆柱体下表面与下部圆柱体上表面连接，下部圆柱体下表面与实体混凝土连接。

进一步，所述圆柱压头为钢制，直径20㎜。

进一步，所述圆板底座为钢制，周边均匀钻有8个连接圆孔。

进一步，所述施力结构包括一与微型螺杆油压千斤顶相通的螺套，螺套与微型螺杆油压千斤顶纵轴平行，螺套内设有螺杆，螺杆的端头安装有施加拉切力的t型套筒扳手。

进一步，所述数字压力表与微型螺杆油压千斤顶相通。

进一步，所述l形反力拉环为钢制，包括纵轴同轴的上部圆环体和下部圆环体，上部圆环体下表面与下部圆环体上表面连接，上部圆环体外径等于下部圆环体外径，沿纵轴方向平分为四片，原样拼装而成。上部圆环体内径（100-102）㎜，下部圆环体内径（80-82）㎜；上部圆环体顶面钻有8个与圆板底座上连接圆孔位置对应的连接螺孔，连接螺孔内旋有与圆板底座连接固定的连接螺栓。

本发明的有益效果：（1）在进行检测过程中，采用检测装置对混凝土施加拉切力，测出最大拉切力值，根据混凝土抗压强度与拉切力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度，适用范围广，实用性强，检测准确。（2）解决了现有实体混凝土抗压强度剪压法、取芯法、回弹法、超声-回弹法、拔出法、拉脱法等无法准确有效检测厚度小于80mm且龄期超过2000天混凝土抗压强度的问题。

附图说明

图1是本发明的使用主视示意图。

图2是本发明的使用俯视示意图。

图3是本发明的l形反力拉环结构俯视示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

参照图1-3，一种实体混凝土抗压强度圆环拉切法检测装置，包括位于实体混凝土14中的t形圆柱试样16，其上依次布设圆柱压头13、微型螺杆油压千斤顶2；所述圆柱压头13通过球形支座12与微型螺杆油压千斤顶2头部连接；所述微型螺杆油压千斤顶2尾部安装有圆板底座6；所述圆板底座6上安装有施加拉切力的施力结构1；所述圆板底座6上还安装有数字压力表4；所述圆板底座6周边连接有可以围箍住t形圆柱试样16的l形反力拉环11；所述t形圆柱试样16、圆柱压头13、微型螺杆油压千斤顶2、圆板底座6、l形反力拉环11纵轴同轴。本发明通过l形反力拉环11围箍住实体混凝土14中的t形圆柱试样16，再通过圆柱压头13、微型螺杆油压千斤顶2和l形反力拉环11施加拉切力于t形圆柱试样16上，直至t形圆柱试样16拉切破坏，读取最大拉切力值，并根据混凝土抗压强度与拉切力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度。

本实施例所述t形圆柱试样16，包括纵轴同轴的上部圆柱体和下部圆柱体。上部圆柱体直径100㎜，高度30㎜；下部圆柱体直径80㎜，高度10㎜。上部圆柱体下表面与下部圆柱体上表面连接，下部圆柱体下表面与实体混凝土连接。

本实施例所述圆柱压头13为钢制，直径为20㎜，高度20㎜。

本实施例所述圆板底座6为钢制，直径130㎜，厚度20㎜；周边均匀钻有8个连接圆孔9，孔径7㎜。

本实施例所述施力结构1包括一与微型螺杆油压千斤顶2相通的螺套7，螺套7与微型螺杆油压千斤顶2纵轴平行，螺套7内设置有螺杆5，螺杆5的端头安装有施加拉切力的t型套筒扳手3。

本实施例所述数字压力表4与微型螺杆油压千斤顶2相通。

本实施例所述l形反力拉环11为钢制，包括纵轴同轴的上部圆环体和下部圆环体，上部圆环体下表面与下部圆环体上表面连接，上部圆环体外径和下部圆环体外径相等，均为130㎜，沿纵轴方向平分为四片，原样拼装而成。上部圆环体内径内径101㎜，高度略大于（微型螺杆油压千斤顶2高度+球形支座12高度+50㎜）；下部圆环体内径81㎜，高度9㎜。上部圆环体顶面钻有8个与圆板底座6上连接圆孔9位置对应的连接螺孔10，孔径6㎜；连接螺孔10内旋有与圆板底座6连接固定的连接螺栓8，规格m6。

本实施例检测步骤如下：（1）修整：实体混凝土14表面用手提混凝土磨光机打磨平整。（2）制样：采用内径100㎜、内径150㎜的金刚石薄壁空心钻头各一。先把内径100㎜空心钻头安装在位置已经固定的钻孔机上，在实体混凝土14钻出深度约45㎜的混凝土环形凹槽，形成直径100㎜混凝土圆柱；再换上内径150㎜空心钻头，钻出深度约45㎜的混凝土环形凹槽，清除2条环形凹槽之间的混凝土，并平整槽底。采用带定位装置的加长杆手提混凝土磨槽机配套圆柱形烧结金刚石磨头，磨头厚度10㎜，磨头边缘至加长杆边缘10㎜，磨头顶面与实体混凝土14表面距离30㎜，加长杆紧贴混凝土圆柱侧面回转磨削，形成混凝土磨槽15，制成t形圆柱试样16。（3）定位固定：把4片l形反力拉环11下部圆环体伸进混凝土磨槽15，原样拼装，围箍住t形圆柱试样16；把8个m6连接螺栓8穿过圆板底座6上的连接圆孔9，旋进l形反力拉环11顶面的连接螺孔10内，拧紧。（4）测定：把t型套筒扳手3套在螺杆5端头上，连续均匀旋转螺杆5加力，使圆柱压头13顶紧t形圆柱试样16表面，同时通过圆板底座6带动l形反力拉环11相对于t形圆柱试样16向上移动，直至t形圆柱试样16拉切破坏，读取最大拉切力值，并根据混凝土抗压强度与拉切力值之间建立的转换公式推定混凝土抗压强度。

本实施例中，转换公式如下：

yi=axi+b

其中：yi为采用的圆环拉切检测装置检测时第i个实体混凝土14的抗压强度换算值（mpa）；xi为采用圆环拉切检测装置检测时施加于第i个实体混凝土14的最大拉切力值（n）；a、b为回归方程的回归系数。

当然，除了上述公式，混凝土抗压强度与拉切力值的转换公式还可以是其它公式，并不限制于上述公式。