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一種評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法，是利用了混凝土表面剝落程度測量儀各部件之間的機(jī)械傳動(dòng)，通過探頭沿發(fā)生剝落的混凝土表面經(jīng)過，并把其表面的輪廓通過與探頭連接的轉(zhuǎn)軸和連桿等反映到記錄板上，再通過測量表面輪廓的長度并與剝落前表面輪廓進(jìn)行比較即可得到混凝土表面剝落程度的定量分析結(jié)果。本發(fā)明提供的評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法操作步驟簡單，能快速測量出被測樣品的粗糙度，相對于現(xiàn)有方法而言，測量成本低，測量速度快，測試結(jié)果易于觀察且可靠性高。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土工程及試驗(yàn)用的測量方法，特別是涉及一種評價(jià)混凝土表面剝 落程度的方法。 一種評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。因其具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工 藝簡單的特點(diǎn)，而用量越來越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級范圍 寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，還是造船業(yè)，機(jī) 械工業(yè)，海洋開發(fā)，地?zé)峁こ痰戎械闹匾牧稀ｋS著混凝土在工業(yè)中的不斷發(fā)展，對混凝土 各項(xiàng)性能指標(biāo)的評定結(jié)果需要更準(zhǔn)確、相應(yīng)的評價(jià)方法就需要更科學(xué)。
[0003] 在我國，為防止混凝土路面冬季積雪影響道路交通正常運(yùn)行，避免交通事故，常在 路面上撒除冰鹽、除冰液來消除融雪。因而除冰鹽、除冰液會(huì)不可避免地與混凝土路面接 觸，造成混凝土的表面剝蝕破壞。因此在混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)中，表面剝落程度是考察混凝 土質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。
[0004] 目前用來評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法是按照GB50082-2009《普通混凝土長 期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的4抗凍實(shí)驗(yàn)中4. 3單面凍融法（或稱鹽凍法）部分的 內(nèi)容進(jìn)行評定的。這種方法是將混凝土放入單面凍融試驗(yàn)箱中進(jìn)行反復(fù)的凍融循環(huán)，最后 通過計(jì)算混凝土在整個(gè)凍融過程中的質(zhì)量損失率，也就是混凝土表面剝落物的質(zhì)量占原混 凝土質(zhì)量的百分比來評價(jià)混凝土的表面剝落程度。這種方法由于試驗(yàn)過程中解凍時(shí)間的不 同、失水速度的不同、測量時(shí)空氣溫度和濕度的不同等多重不穩(wěn)定因素，會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生 較大偏差，降低了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0005] 此外，這種方法只能評價(jià)混凝土表面剝落的平均程度，但實(shí)際上，混凝土表面的剝 落程度是不同的，剝落嚴(yán)重的地方在同等試驗(yàn)條件下會(huì)更容易遭到侵蝕而剝落得更嚴(yán)重。 此方法不能全面真實(shí)地評價(jià)混凝土表面每個(gè)點(diǎn)的剝落情況，對后續(xù)確定劣化后混凝土的實(shí) 際保護(hù)層厚度和劣化最薄弱點(diǎn)，以及進(jìn)一步計(jì)算氯離子滲透深度不能提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，實(shí)際 應(yīng)用意義大打折扣。而實(shí)現(xiàn)此評價(jià)方法的設(shè)備是單面凍融試驗(yàn)箱，該設(shè)備體積大、不便于搬 運(yùn)、造價(jià)高昂，使用時(shí)對試驗(yàn)條件要求苛刻，試驗(yàn)時(shí)間長、操作復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的提供了一種能夠精確評價(jià)混凝土表面 剝落程度的方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將試件測試面朝上，水平放在桌面或者地面上；
[0008] (2)選取試件測試面的一條邊，分別標(biāo)記出若干個(gè)等分點(diǎn)，以這些等分點(diǎn)為垂足， 做出這條邊的若干條垂線，測量出這些垂線對應(yīng)的測試面表面輪廓線長度L ;
[0009] (3)計(jì)算各點(diǎn)表面輪廓線長度L與未剝落前的測試面表面輪廓線長度1的長度差 Ra，Ra = L-1，利用長度差Ra的數(shù)值定量評價(jià)試件測試面的剝落程度，Ra數(shù)值越高，剝落程度 越嚴(yán)重。
[0010] 上述方法中，用混凝土表面剝落程度測量儀測量出所述垂線的表面輪廓線長度L， 所述混凝土表面剝落程度測量儀包括下端敞口的長方體車架，有一 T型架設(shè)在車架上部的 框架梁上并垂直于框架梁的一組對邊，T型架的下端伸入車架內(nèi)并通過轉(zhuǎn)軸連有探頭架和 連桿，探頭架的另一端有堅(jiān)直向下的探針，連桿另一端連有記錄板。
[0011] 所述探頭架由與T型架的各邊都垂直的橫梁和與橫梁垂直并堅(jiān)直向下的堅(jiān)桿組 成，所述探針設(shè)在堅(jiān)桿的下端。
[0012] 上述方法中，用所述混凝土表面剝落程度測量儀測量所述垂線的表面輪廓線長度 L的步驟為，保持探頭架的橫梁與其中一條垂線重合，并讓探針與試件測試面充分接觸；緩 慢移動(dòng)T型架沿車架的框架梁滑動(dòng)，以使探針從試件上的等分點(diǎn)沿該點(diǎn)垂線運(yùn)動(dòng)到等分點(diǎn) 所在邊的對邊為止；取出記錄板中的圖紙，即得到該垂線對應(yīng)的測試面表面輪廓線；重復(fù) 此步驟測量其它條垂線的表面輪廓線，最后量出各垂線對應(yīng)的表面輪廓線長度L。
[0013] 上述方法中，把所述混凝土表面剝落程度測量儀所得的測試面表面輪廓線，放大 若干倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與所述表面輪廓線重合，便可測量出放大若干倍后 的表面輪廓線的長度，再除以放大倍數(shù)就得到原表面輪廓線的長度L。
[0014] 所述橫梁上設(shè)有配重塊。
[0015] 所述配重塊的重量為不超過10kg。
[0016] 所述車架下端安裝有車輪。
[0017] 所述框架梁上表面設(shè)有與所述T型架下表面設(shè)的滾輪相配合的滑動(dòng)槽。
[0018] 所述連桿靠近記錄板的一端設(shè)有記錄筆，所述記錄板上設(shè)有紙張，所述記錄筆為 鉛筆、圓珠筆、鋼筆。
[0019] 本發(fā)明提供的評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法操作步驟簡單，能快速測量出被測 樣品的粗糙度，相對于現(xiàn)有方法而言，測量成本低，測量速度快，測試結(jié)果易于觀察且可靠 性高。本方法通過混凝土表面剝落程度測量儀間各部件的機(jī)械傳動(dòng)，直接反映試件測試面 的粗糙度，減少中間測量的誤差，省去烘干稱重程序，降低測試誤差，也加快了測試結(jié)果的 得出速度。本發(fā)明方法的測量精度可以達(dá)到〇.〇1_，能夠?yàn)楹罄m(xù)測定混凝土表面粗糙度值， 確定劣化后混凝土的實(shí)際保護(hù)層厚度和劣化最薄弱點(diǎn)，以及為進(jìn)一步計(jì)算氯離子滲透深度 提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，還可以為評定混凝土在多因素腐蝕協(xié)同作用下的破壞機(jī)理及耐久性能提供 參考依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0021] 圖2所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0022] 圖3所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0023] 圖4所示為本發(fā)明方法測得的長度差Ra與剝落量的關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明的評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法是利用了混凝土表面剝落程度測量儀 各部件之間的機(jī)械傳動(dòng)，通過探頭沿發(fā)生剝落的混凝土表面經(jīng)過，并把其表面的輪廓通過 與探頭連接的轉(zhuǎn)軸和連桿等反映到記錄板上，再通過測量表面輪廓的長度并與剝落前表面 輪廓進(jìn)行比較即可得到混凝土表面剝落程度的定量分析結(jié)果。
[0025] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容，并對本發(fā)明作進(jìn)一步 闡述，但這些實(shí)施例絕非對本發(fā)明有任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說明書的啟示下對本 發(fā)明實(shí)施例中所作的任何變動(dòng)都將屬于本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
[0026] 本發(fā)明提到的混凝土表面剝落程度測量儀包括一個(gè)車架1，該車架1是一個(gè)呈長 方體或正方體的下端敞口的框架體，框架體是由呈長方形或正方形的框架梁2和支架3構(gòu) 成。框架梁2由4根金屬桿依次首尾相連構(gòu)成，支架3在框架梁2的四個(gè)角下方，該支架3 垂直于框架梁2所在的平面。支架3的下端安裝有車輪4。車架1中框架梁2和支架3之 間及構(gòu)成框架梁2的金屬桿之間可以是固定連接，也可以是可拆卸式的連接，車架1的材料 不限于金屬，還可以選用木材、合成材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料等。
[0027] 在框架梁2其中一組平行的金屬桿上方放置一可移動(dòng)的T型架5,并在這組金屬 桿上表面開有與T型架5下表面的滾輪相配合的滑動(dòng)槽，T型架5的T字橫邊垂直于放置 其的金屬桿并保持這種垂直狀態(tài)沿該金屬桿滑動(dòng)，T型架5的T字堅(jiān)邊則伸進(jìn)車架1內(nèi)。T 型架5的T字堅(jiān)邊下端沿T型架的滑動(dòng)方向設(shè)有一探頭架6,探頭架6包括一條垂直于T型 架5的T字堅(jiān)邊的橫梁61，和一條垂直于該橫梁61、平行于支架3并向下延伸的堅(jiān)桿62， 使探頭架6呈一個(gè)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了 90°的L型。探頭架6的橫梁61上固定設(shè)有一配 重塊7,堅(jiān)桿62的下端設(shè)有用于接觸試件測試面的探針8,配重塊7能夠保證探針8在沿試 件測試面運(yùn)動(dòng)的過程中始終與試件測試面接觸，配重塊的重量可隨實(shí)際需要在不超過l〇kg 范圍內(nèi)調(diào)整。
[0028] T型架5的T字堅(jiān)邊下端連有一連桿9,連桿9的另一端連有記錄板10。連桿9和 探頭架6的橫梁61通過同一個(gè)轉(zhuǎn)軸11與T型架5的T字堅(jiān)邊下端連接，于是將探針8沿 試件測試面的運(yùn)動(dòng)軌跡通過探頭架6、轉(zhuǎn)軸11和連桿9反映在記錄板10的圖紙上，探針8 沿試件測試面的運(yùn)動(dòng)軌跡即是發(fā)生剝落后試件測試面的表面輪廓，再將其與剝落前的表面 輪廓作比較，便能得到試件測試面的剝落程度。
[0029] 使用時(shí)，將一塊底面為10cmX 10cm的混凝土立方體試件（混凝土立方試件按照混 凝土成型步驟放入標(biāo)準(zhǔn)試模即可得混凝土立方體試件）的測量面朝上，平放在水平的置物 臺(tái)或者地面上；選取試件測量面的一條邊作為測量的起始邊，按長度標(biāo)記出5個(gè)等分點(diǎn)，以 這5個(gè)等分點(diǎn)為垂足，做出這條起始邊的5條垂線；把混凝土表面剝落程度測量儀放于試件 上方，讓試件置于該混凝土表面剝落程度測量儀的車架內(nèi)，保持探頭架6的橫梁61與其中 一條垂線重合，并讓探針8與試件測試面充分接觸；緩慢移動(dòng)T型架5沿車架1的框架梁2 滑動(dòng)，以使探針8從試件上的等分點(diǎn)沿該點(diǎn)垂線運(yùn)動(dòng)到起始邊的對邊為止；取出記錄板中 的圖紙，即得到該垂線對應(yīng)的試件測試面的表面輪廓線。把混凝土表面剝落程度測量儀所 得的表面輪廓線，放大5倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與表面輪廓線重合，便可測量出 放大后的表面輪廓線的長度，再除以5就得到放大前表面輪廓線的長度L。計(jì)算表面輪廓線 長度L與未剝落前的試件表面輪廓線長度1的長度差R a，即Ra = L-1。按照相同的操作分 別計(jì)算出這5條垂線對應(yīng)的試件測試面的表面輪廓線與未剝落前的試件表面輪廓線的長 度差R a，將得到5個(gè)Ra求平均值。
[0030] 若想使測量結(jié)果更為準(zhǔn)確，可以增加等分點(diǎn)的數(shù)量，從而得到更多記錄有試件測 試面表面輪廓線的圖紙，得到更多的表面輪廓線長度差Ra。
[0031] 用混凝土表面剝落程度測量儀分別測定普通混凝土、粉煤灰混凝土和石灰石粉 混凝土經(jīng)鹽凍14次、28次和42次的長度差R a，并通過國際結(jié)構(gòu)材料試驗(yàn)室和專家聯(lián)合會(huì) RILEM推薦的CIF法（RILEM TC176)進(jìn)行測量、計(jì)算得到混凝土對應(yīng)的剝落量值，測定結(jié)果 見表1。
[0032] 表1各種混凝土經(jīng)過鹽凍后的表面輪廓線的長度差Ra和對應(yīng)的剝落量
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種評價(jià)混凝土表面剝落程度的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將試件測試面朝上，水平放在桌面或者地面上； (2) 選取試件測試面的一條邊，分別標(biāo)記出若干個(gè)等分點(diǎn)，以這些等分點(diǎn)為垂足，做出 這條邊的若干條垂線，測量出這些垂線對應(yīng)的測試面表面輪廓線長度L ; (3) 計(jì)算各點(diǎn)表面輪廓線長度L與未剝落前的測試面表面輪廓線長度1的長度差艮，艮 =L-1，利用長度差Ra的數(shù)值定量評價(jià)試件測試面的剝落程度，1^數(shù)值越高，剝落程度越嚴(yán) 重。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，用混凝土表面剝落程度測量儀測量出所述 垂線的表面輪廓線長度L，所述混凝土表面剝落程度測量儀包括下端敞口的長方體車架，有 一 T型架設(shè)在車架上部的框架梁上并垂直于框架梁的一組對邊，T型架的下端伸入車架內(nèi) 并通過轉(zhuǎn)軸連有探頭架和連桿，探頭架的另一端有堅(jiān)直向下的探針，連桿另一端連有記錄 板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述探頭架由與T型架的各邊都垂直的橫梁 和與橫梁垂直并堅(jiān)直向下的堅(jiān)桿組成，所述探針設(shè)在堅(jiān)桿的下端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，用所述混凝土表面剝落程度測量儀測量所 述垂線的表面輪廓線長度L的步驟為，保持探頭架的橫梁與其中一條垂線重合，并讓探針 與試件測試面充分接觸；緩慢移動(dòng)T型架沿車架的框架梁滑動(dòng)，以使探針從試件上的等分 點(diǎn)沿該點(diǎn)垂線運(yùn)動(dòng)到等分點(diǎn)所在邊的對邊為止；取出記錄板中的圖紙，即得到該垂線對應(yīng) 的測試面表面輪廓線；重復(fù)此步驟測量其它條垂線的表面輪廓線，最后量出各垂線對應(yīng)的 表面輪廓線長度L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，把所述混凝土表面剝落程度測量儀所得的 測試面表面輪廓線，放大若干倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與所述表面輪廓線重合，便 可測量出放大若干倍后的表面輪廓線的長度，再除以放大倍數(shù)就得到原表面輪廓線的長度 L〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述方法，其特征在于，所述橫梁上設(shè)有配重塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，所述配重塊的重量為不超過10kg。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2-7任一所述方法，其特征在于，所述車架下端安裝有車輪。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2-8任一所述方法，其特征在于，所述框架梁上表面設(shè)有與所述T型架 下表面設(shè)的滾輪相配合的滑動(dòng)槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2-9任一所述方法，其特征在于，所述連桿靠近記錄板的一端設(shè)有記 錄筆，所述記錄板上設(shè)有紙張，所述記錄筆為鉛筆、圓珠筆、鋼筆。
【文檔編號(hào)】G01B21/30GK104101324SQ201410379730
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】姚燕, 王振地, 王玲, 楊柳 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院