專(zhuān)利名稱(chēng)：混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法及測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土及巖石強(qiáng)度測(cè)試方法及其儀器，特別是一種能夠在混凝土及巖石原始工作位置量測(cè)其強(qiáng)度的測(cè)試方法及儀器。適合現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試混凝土及巖石的強(qiáng)度。
現(xiàn)有的混凝土及巖石強(qiáng)度測(cè)試方法是在現(xiàn)場(chǎng)隨混凝土施工用模具制做試件或在混凝土、巖石原始工作位置切取試塊，加工成標(biāo)準(zhǔn)試件，在壓力機(jī)上測(cè)試其強(qiáng)度?，F(xiàn)有壓力機(jī)具有兩個(gè)承壓板，只有將試件從混凝土體或巖體取出才能測(cè)試其強(qiáng)度，無(wú)法在原位測(cè)試。施工現(xiàn)場(chǎng)制作試件法，因試件養(yǎng)護(hù)條件與混凝土本身養(yǎng)護(hù)條件不同造成兩者強(qiáng)度差別，加之由受檢單位在現(xiàn)場(chǎng)制做試件容易造成人為的強(qiáng)度差別，因而試件不能真實(shí)全面反映結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度。切取試件法，因試件運(yùn)輸過(guò)程中易損壞，加之環(huán)境改變?cè)斐蓮?qiáng)度變化，測(cè)試強(qiáng)度與其真實(shí)強(qiáng)度誤差較大。為了克服上述缺點(diǎn)，人們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)用超聲波法、拔出法及點(diǎn)荷載法測(cè)試混凝土及巖石強(qiáng)度。超聲波法是根據(jù)原位混凝土、巖石超聲波參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)試件超聲波參數(shù)對(duì)照確定混凝土或巖石強(qiáng)度。拔出法是在噴射混凝土上打孔安裝錨桿，測(cè)試出噴射混凝土拔拉強(qiáng)度，然后與標(biāo)準(zhǔn)試塊上的拔拉強(qiáng)度對(duì)照，確定噴射混凝土強(qiáng)度。點(diǎn)荷載法是在原體巖石或混凝土上取芯，同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)試件上取芯，分別測(cè)試點(diǎn)荷強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度，然后將原體混凝土或巖石的點(diǎn)荷載強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度。上述方法均屬間接法，因標(biāo)準(zhǔn)試件的材質(zhì)、養(yǎng)護(hù)條件、測(cè)試條件與實(shí)際混凝土存在差異，加之換算的近似性，測(cè)試結(jié)果誤差較大。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試的方法及儀器。以此在現(xiàn)場(chǎng)方便準(zhǔn)確的測(cè)出混凝土及巖石的原位強(qiáng)度。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的?；炷良皫r石強(qiáng)度原位測(cè)試方法是在欲測(cè)試的混凝土體或巖體(1)上制做底面與母體相連的試件(3)，試件的深度與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件高度相等，過(guò)深用快硬水泥充填。試件平面尺寸與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件平面尺寸相等或略大，平面形狀相同。試件表面(4)用機(jī)械磨光、磨平或用快硬水泥漿抹光、抹平。在試件兩側(cè)鉆兩孔(5)，并安裝帶有絲扣(7)的錨桿(6)。待錨桿達(dá)設(shè)計(jì)錨固力時(shí)，將混凝土及巖石原位測(cè)試儀與試件對(duì)中貼緊安裝在試件外側(cè)。用液壓泵(21)加壓，在電子數(shù)顯表(23)上直接讀出試件強(qiáng)度。
混凝土及巖石強(qiáng)度測(cè)試儀包括有液壓千斤頂(9)、承壓板(14)、支承桿(16)、液壓泵(21)、電子數(shù)顯表(23)。液壓千斤頂(9)一端加工成或安裝表面磨光的平面壓頭(8)，其平面尺寸形狀與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件的平面尺寸形狀相同。千斤頂另一端加工成或安裝球面鉸支座的一側(cè)面(12)。千斤頂中外部裝有兩端帶條形孔(11)的托架(10)。千斤頂靠近球面鉸側(cè)有油管接頭(13)。承壓板(14)一面中部帶有與千斤頂一端面(12)相配合的球面鉸支座的另一側(cè)面(24)。承壓板兩端帶有條形孔(15)。兩端帶有絲扣(17)、(18)的支承桿穿過(guò)承壓板(14)和千斤頂托架(10)的條形孔(15)、(11)與錨桿(6)及承壓板外側(cè)的螺母(19)絲扣連結(jié)，將千斤頂與承壓板通過(guò)球鉸(12)、(24)連結(jié)，并固定在試件外側(cè)面上。液壓油泵(21)通過(guò)軟管(20)與千斤頂油管接頭(13)連結(jié)。液壓油泵上裝有液壓電子傳感器(22)，電子傳感器上連接直讀強(qiáng)度值的數(shù)顯表(23)。
使用上述方法和儀器可直接在現(xiàn)場(chǎng)任選位置測(cè)試混凝土或巖石原位強(qiáng)度。與上述的現(xiàn)場(chǎng)制做混凝土試件實(shí)驗(yàn)室測(cè)試強(qiáng)度的方法相比，測(cè)試簡(jiǎn)單，避免了環(huán)境不同及運(yùn)輸造成的誤差，使測(cè)試狀態(tài)與混凝土和巖石的工作狀況更為相近，消除了試件與實(shí)際混凝土養(yǎng)護(hù)條件不同造成的誤差，同時(shí)避免了試件另外制做造成的人為強(qiáng)度變化。與上述的拔出法、點(diǎn)荷載法及超聲波法這些間接法相比，避免了因試件的材質(zhì)、養(yǎng)護(hù)條件、測(cè)試條件與實(shí)際測(cè)試物不同造成的誤差，亦避免了上述方法因需大量試驗(yàn)才能找出測(cè)試參數(shù)之間的近似關(guān)系進(jìn)行強(qiáng)度換算造成的誤差，還避免了因混凝土材質(zhì)的非均質(zhì)性及含水量的大小導(dǎo)致其物理力學(xué)性能差異造成的誤差?？傊?，本發(fā)明的方法及儀器使用方便、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。
利用本發(fā)明的方法及儀器可測(cè)試混凝土及巖石的強(qiáng)度，使用空心千斤頂亦可測(cè)試錨桿的錨固力，為地下工程混凝土支護(hù)及錨噴支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)勘探巖石強(qiáng)度，調(diào)整支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)提供了有效的手段。
以下將結(jié)合附圖
對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
附圖是本發(fā)明的一種具體測(cè)試方法及測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖。參照附圖，混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法是在混凝土體或巖體1上，按標(biāo)準(zhǔn)試件平面尺寸或略大于標(biāo)準(zhǔn)試件平面尺寸標(biāo)記試件位置。用鉆、鋸或空心圓鉆在試件周邊開(kāi)鑿槽2，槽深與標(biāo)準(zhǔn)試件高度相同，過(guò)深用快硬水泥漿填至設(shè)計(jì)要求，形成試件3。亦可在混凝土施工中預(yù)留試件，即將無(wú)底試模固定在巖壁上，然后施工混凝土，取出試模，形成試件。試件形狀可以是正方形，亦可是圓柱形。將試件表面4用機(jī)械磨光磨平或用水泥漿抹光抹平。在試件3兩側(cè)鉆兩個(gè)錨孔5，錨入一端帶有絲扣7的錨桿6。待抹平、充填水泥達(dá)混凝土或巖石強(qiáng)度，錨桿錨固力達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，將支承桿16與錨桿6通過(guò)絲扣18、7連結(jié)。支承桿16穿過(guò)千斤頂托架10上的條形孔11，將千斤頂架設(shè)在其上，使平面壓頭8的外表面與試件表面4對(duì)中切緊。將承壓板14套入支承桿16，使其端面24與千斤頂端面12鉸接切緊，將螺母19擰在支承桿16的絲扣17上，并擰緊。將手動(dòng)液油泵21用液壓軟管20同千斤頂上的油管接頭13連結(jié)。將液壓電子傳感器22安裝在油泵21上。電子數(shù)顯表23與電子傳感器22用電線25相連。打開(kāi)數(shù)顯表23電源開(kāi)關(guān)，回零，關(guān)閉油泵21回油閥，手動(dòng)加壓至試件破壞或達(dá)到設(shè)計(jì)要求，讀取數(shù)顯表上數(shù)據(jù)，即為試件強(qiáng)度值。對(duì)于混凝土，測(cè)試完畢后，清理試件處殘?jiān)?，用高于原混凝土?biāo)號(hào)的膨脹砂漿或水泥漿填平破壞處。
混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試儀具體結(jié)構(gòu)為液壓千斤頂9一端加工成或安裝磨光的平面壓頭8，其平面尺寸、形狀與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件的平面尺寸、形狀相同。千斤頂9另一端加工成或安裝球面鉸支座的一側(cè)面12。千斤頂9的中外部裝有兩端帶條形孔11的托架10，千斤頂9靠近球面鉸側(cè)有油管接頭13。承壓板14一面中部帶有與千斤頂球面鉸支座側(cè)面12相配合的球面鉸支座的另一側(cè)面24。承壓板14兩端帶有條形孔15。兩端帶有絲扣18、17的支承桿16，穿過(guò)承壓板14和千斤頂托架10的條形孔15、11，與錨桿絲扣7及承壓板外側(cè)螺母19連結(jié)，將千斤頂9與承壓板14通過(guò)球面鉸支座12、24連結(jié)，同時(shí)將千斤頂9、承壓板14固定在試件外側(cè)面上。手動(dòng)液壓泵21通過(guò)液壓軟管20與千斤頂油管接頭13連結(jié)。液壓泵上帶有液壓電子傳感器22，電子數(shù)顯儀23由電線25與電子傳感器22連結(jié)。
上述錨桿可用粘結(jié)式錨桿，亦可用機(jī)械式錨桿，最為經(jīng)濟(jì)的是用可回收錨桿。
上述的錨桿與支承桿可合二為一。上述的手動(dòng)液壓泵亦可用電動(dòng)液壓泵。上述的液壓電子傳感器和電子數(shù)顯表可用液壓機(jī)械表取代。上述千斤頂可用錨桿拉力機(jī)的空心千斤頂取代，平面壓頭及球面鉸支座可單獨(dú)加工，使用時(shí)組裝在一起，既可測(cè)試巖石、混凝土強(qiáng)度，亦可測(cè)試錨桿錨固力。
權(quán)利要求
1．一種混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法，其特征是在欲測(cè)試的混凝土體或巖體(1)上制做底面與母體相連的試件(3)，試件的深度與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件高度相等，過(guò)深用快硬水泥充填；試件平面尺寸與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件平面尺寸相等或略大，平面形狀相同；試件表面(4)用機(jī)械磨光、磨平或用快硬水泥漿抹光、抹平；在試件兩側(cè)鉆兩孔(5)，并安裝帶有絲扣(7)的錨桿(6)；待錨桿達(dá)設(shè)計(jì)錨固力時(shí)，將混凝土及巖石原位測(cè)試儀與試件對(duì)中貼緊安裝在試件外側(cè)；用液壓泵(21)加壓，在電子數(shù)顯表(23)上直接讀出試件強(qiáng)度。
2．一種混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試儀，其特征是包括有液壓千斤頂(9)、承壓板(14)、支承桿(16)、液壓泵(21)、電子數(shù)顯表(23)；液壓千斤頂(9)一端加工成或安裝表面磨光的平面壓頭(8)，其平面尺寸形狀與測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)試件的平面尺寸形狀相同；千斤頂另一端加工成或安裝球面鉸支座的一側(cè)面(12)；千斤頂中外部裝有兩端帶條形孔(11)的托架(10)；千斤頂靠近球面鉸側(cè)有油管接頭(13)；承壓板(14)一面中部帶有與千斤頂一端面(12)相配合的球面鉸支座的另一側(cè)面(24)；承壓板兩端帶有條形孔(15)；兩端帶有絲扣(17)、(18)的支承桿穿過(guò)承壓板(14)和千斤頂托架(10)的條形孔(15)、(11)與錨桿(6)及承壓板外側(cè)的螺母(19)絲扣連結(jié)，將千斤頂與承壓板通過(guò)球鉸(12)、(24)連結(jié)，并固定在試件外側(cè)面上；液壓油泵(21)通過(guò)軟管(20)與千斤頂油管接頭(13)連結(jié)；液壓油泵上裝有液壓電子傳感器(22)，電子傳感器上連接直讀強(qiáng)度值的數(shù)顯表(23)。
3．如權(quán)力要求1、2所述的混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法及測(cè)試儀，其特征是試件(3)形狀可以是立方體亦可是圓柱體。
4．如權(quán)力要求1所述混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法，其特征是試件(3)制做方法是用鉆、鋸、空心圓鉆切槽制成或在混凝土施工中預(yù)留即將無(wú)底試模固定在巖壁上，施工混凝土，取出試模，形成試件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混凝土及巖石強(qiáng)度原位測(cè)試方法及測(cè)試儀,適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試混凝土及巖石原位強(qiáng)度。測(cè)試儀包括有液壓千斤頂、承壓板、支承桿、液壓泵、數(shù)顯表。測(cè)試方法是先在欲測(cè)巖體或混凝土體上制做底面與母體相連的試件,在試件兩側(cè)打入兩根錨桿,將測(cè)試儀與試件對(duì)中貼緊安裝在試件外側(cè),用液壓泵加載,在數(shù)顯表上直讀強(qiáng)度數(shù)值。該方法和儀器使用簡(jiǎn)便、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N3/10GK1296170SQ9911590
公開(kāi)日2001年5月23日 申請(qǐng)日期1999年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月16日
發(fā)明者王曉利 申請(qǐng)人:王曉利