专利名称：高强混凝土针贯入测强仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑工程高强混凝土强度检测仪器，特别是无损检测仪器。
背景技术：
建筑工程现场施工质量控制技术向规范化、标准化方向发展的同时，也促进了混凝土无损检测技术的进步。尤其是近十几年来，无损检测技术发展较快，一些成熟的混凝土无损检测技术已经形成行业标准或推荐标准。如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-92)、《超声回弹综合法检测混凝土技术规程》(CECS0288)等。但是，这些方法均是针对50MPa以下普通混凝土编制的。而对于高强混凝土即大于50MPa强度的混凝土尚无无损检测技术。目前，高强混凝土已经在许多建筑上有了应用，建设部也正在大力推广高强混凝土的应用技术。所以，作为施工现场质量控制的技术手段—无损检测技术就显得更加重要了。目前施工现场的高强混凝土配合强度的确认仍然依赖于标养试块的抗压试验。但是，许多研究结果表明，标养试块抗压强度与结构混凝土强度之间有较大的差异。
70年代美国和日本先后根据贯入阻力的原理，研制出一种新型混凝土测强仪器。该仪器与回弹法依据混凝土表面硬度来推定其强度有所不同。它是通过测针贯入混凝土内部来检测强度。因此，更能真实地反映混凝土强度。它解决了单一回弹法一直不能准确检测混凝土早期强度、多年老建筑物混凝土构件的强度等问题。已有普通混凝土针贯入法测强仪，包括主构架、主构架两侧的把手、主构架芯孔内的锤式压轴、锤式压轴最下端与测针相接，锤式压轴中段套有负载弹簧，锤式压轴最上端螺纹连接加载螺帽，主构架侧壁与测针之间连接启动器，其缺陷是加载螺帽预压负载弹簧时摩擦阻力大；锤式压轴与加载螺帽时常出现共同转动，而出现不能实现对负载弹簧加载的弊病；测针经常出现在工作之前就发生脱落的情况，仪器贯入能量不够，不适用于高强混凝土。

发明内容
本实用新型提供一种高强混凝土针贯入测强仪，解决已有普通混凝土针贯入法测强仪测针容易脱落、贯入度不够、不适用于高强混凝土测试、加载螺帽预压负载弹簧时摩擦阻力较大、锤式压轴与加载螺帽时常出现共同转动、不能实现对负载弹簧加载的技术问题。
本实用新型高强混凝土针贯入测强仪的技术方案包括主构架、主构架两侧的把手、主构架芯孔内的锤式压轴、锤式压轴最下端与测针相接，锤式压轴中段套有负载弹簧，锤式压轴最上通过其上的加载螺栓与加载螺帽连接，启动器固定于主构架上，并与锤式压轴下端轴间接触，其特征在于在加载螺帽下装有止推轴承，在锤式压轴前端与主构架滑动接触的圆柱面上竖向开有导向滑槽，侧向销钉自主构架探入导向滑槽侧向限制压轴转动，在测针与锤式压轴之间装有可调测针锁紧圈。
上述主构架两侧的把手插入主构架侧壁固定连接。
上述可调测针锁紧圈为环槽形，锤式压轴边缘卡在可调测针锁紧圈的环形槽内锁紧。
上述止推轴承下方置有盘形承套，盘形承套与主构架之间由销钉固定，止推轴承外侧和上方盖有封盖，并与加载螺帽面接触。
有益效果本实用新型与已有的普通混凝土针贯入法测强仪相比有以下优点，构造简单，一个人即可操作；测试方法简便；安全可靠；可在任意角度的测试面上进行检测，无需进行修正；不破坏构件；便于携带，适用于野外和施工现场使用。加载螺帽预压负载弹簧时摩擦阻力小；锤式压轴与加载螺帽在预压负载弹簧时无共同转动现象，克服了普通混凝土针贯入法测强仪经常出现不能实现对负载弹簧加载的弊病；测针在工作时不会发生脱落，并加大了仪器贯入能量，可用于施工现场高强混凝土质量确认检测工作，检测精度满足工程实际要求。
仪器的主要技术性能指标如下①仪器贯入力 1500N②仪器的工作冲程 20mm
③测针直径 3.5mm长度 30.5mm针尖锥角 45°④仪器重量3.75kg⑤负载弹簧刚度75N/mm本实用新型的工作原理是依据美国ASTMC 803-82标准的贯入阻力原理，采用压缩弹簧加载，将一钢制测针贯入混凝土中。根据测针的贯入深度来推定混凝土的强度。试验中所用的试件均为150×150×150mm标准立方体试块，强度等级分别为C50、C60、C70、C80。试验方法试件成型24小时便开始进行试验。每个试件试验过程为在仪器冲击端装入测针→预压缩仪器负载弹簧扣上启动器→将仪器发射端压紧测试面并发射测针→清除贯入孔中的残存物→测量贯入深度。
每个测区测试7次(标准试块的侧面即为一个测区)，测点均匀分布。针贯入法试验结束后立即对该试块进行抗压试验。
试验结果分析考虑到试验中部分测点可能会打在表面较坚硬的石子上和靠近表面气泡的情况，在数据处理时，将每个试块7个测值中的最大值和最小值剔除，将剩下的5个深度值平均。以该平均值作为被测混凝土的贯入深度进行分析。通过对C50、C60、C70、C80 四个强度等级的167组1336个试验数据分析表明，混凝土的抗压强度与贯入深度值之间确实存在较好的相关关系。根据贯入深度值随其抗压强度发展的趋势，采用各种拟合曲线方程对试验结果进行了分析。通过回归计算，发现直线回归方程精度较高。结果如下。
fcuc=104.82-12.05H]]>式中fcuc-一个测区的混凝土强度换算值(MPa)，精确到0.1MPa；H-测针在混凝土表面的贯入深度(mm)，精确到0.01mm；回归方程的相关系数R为0.8，相对标准差er为8.2％。采用本贯入仪和本研究成果检测高强混凝土强度时，公式的应用范围为40.0～82.0MPa。经结合工程实际进行验证，公式计算值与实际抗压强度值之间相对标准差为11.03％，能够满足现场施工质量控制精度的要求。
通过大量数据分析证实，一个构件测试五个测区，测区间距不宜大于2m。五个测区中的最小值作为该构件的强度推定值。对于各地区不同材质的混凝土进行强度检测时，按照《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECSO288)中所给的方法，对公式计算值进行修正。每一测区为150×150mm的正方形，测点在其内均匀分布，测试五点，将五个测值中最高值和最低值剔除后，取余下的三个贯入深度的平均值代入公式计算。所得之值为该测区的强度换算值。


图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
高强混凝土针贯入测强仪包括主构架、主构架4两侧的把手7、主构架芯孔内的锤式压轴3、锤式压轴最下端与测针5相接，锤式压轴中段套有负载弹簧2，锤式压轴最上端有加载螺栓1，螺纹连接加载螺帽6，主构架侧壁与测针之间通过启动器8建立联系，在加载螺帽下装有止推轴承9，上述止推轴承下方置有盘形承套12，盘形承套与主构架之间由销钉14固定，止推轴承外侧和上方盖有封盖13。在锤式压轴与主构架接触的圆柱面上竖向开有导向滑槽10，侧向销钉15自主构架至导向滑槽横向固定，在测针与锤式压轴之间装有可调测针锁紧圈11，可调测针锁紧圈为环槽形，锤式压轴前端卡在可调测针锁紧圈的环形槽内锁紧。上述主构架两侧的把手7插入主构架4侧壁固定连接。
权利要求1.一种高强混凝土针贯入测强仪，包括主构架、主构架两侧的把手、主构架芯孔内的锤式压轴、锤式压轴最下端与测针相接，锤式压轴中段套有负载弹簧，锤式压轴最上通过其上的加载螺栓与加载螺帽连接，启动器固定于主构架上，并与锤式压轴下端轴间接触，其特征在于在加载螺帽下装有止推轴承，在锤式压轴前端与主构架滑动接触的圆柱面上竖向开有导向滑槽，侧向销钉自主构架探入导向滑槽侧向限制压轴转动，在测针与锤式压轴之间装有可调测针锁紧圈。
2.根据权利要求1所述的高强混凝土针贯入测强仪，其特征在于所述主构架两侧的把手插入主构架侧壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的高强混凝土针贯入测强仪，其特征在于所述可调测针锁紧圈为环槽形，锤式压轴边缘卡在可调测针锁紧圈的环形槽内锁紧。
4.根据权利要求1所述的高强混凝土针贯入测强仪，其特征在于所述止推轴承下方置有盘形承套，盘形承套与主构架之间由销钉固定，止推轴承外侧和上方盖有封盖，并与加载螺帽面接触。
专利摘要一种高强混凝土针贯入测强仪，包括主构架、主构架两侧的把手、主构架芯孔内的锤式压轴、锤式压轴最下端与测针相接，锤式压轴中段套有负载弹簧，锤式压轴最上通过其上的加载螺栓与加载螺帽连接，启动器固定于主构架上，并与锤式压轴下端轴间接触，在加载螺帽下装有止推轴承，在锤式压轴前端与主构架滑动接触的圆柱面上竖向开有导向滑槽，侧向销钉自主构架探入导向滑槽侧向限制压轴转动，在测针与锤式压轴之间装有可调测针锁紧圈。解决已有普通混凝土针贯入法测强仪测针容易脱落、贯入力不足、不适用于高强混凝土测试、加载螺帽预压负载弹簧时摩擦阻力大、锤式压轴与加载螺帽时常出现共同转动、不能实现对负载弹簧加载的技术问题。
文档编号G01N3/00GK2648436SQ0320944
公开日2004年10月13日 申请日期2003年9月12日 优先权日2003年9月12日
发明者张晓东 申请人:遵化市东陵盛业设备仪器厂