用于砂浆面层强度检测的锚固装置及其检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于砂浆面层强度检测的锚固装置及其检测方法，该锚固装置包括用于锚入砂浆面层的锚固件以及用于连接到砂浆面层上调节并保持锚固件的锚固角度的可调式定位组件，锚固件与可调式定位组件活动连接，具有结构简单、成本低廉、操作方便、可保证检测准确性、提高施工的经济性和施工效率等优点；该检测方法包括钻孔注胶、安装锚固装置、锚固固定、拆除、检测的步骤，具有施工步骤简单、施工效率高、经济适用、准确性高等优点。
【专利说明】用于砂浆面层强度检测的锚固装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑工程检测与鉴定【技术领域】，具体涉及一种用于砂浆面层强度检测的锚固装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]砌体结构是我国一种普遍使用的建筑结构形式。随着科学的进步和经济的发展，人们对房屋抗震设防和安全性能的要求不断提高，现存的老旧砌体结构房屋可靠度偏低，不满足现行抗震规范设防要求。当房屋需要改变结构用途、提高使用荷载、增大使用空间，或由于施工质量低劣达不到设计要求时，便需要对结构进行加固补强，以保证其使用安全，延长使用年限。
[0003]砌体结构房屋常见的加固方法包括:增大截面法、钢筋网水泥砂浆面层加固法、夕卜包钢法、外套钢筋混凝土墙法、设置圈梁与构造柱、增设或扩大扶壁柱、窗间墙处增设钢筋混凝土构造柱等。其中，钢筋网水泥砂浆面层加固法是一种较为经济有效的方法。该方法是对开裂或者未开裂的墙体外加钢筋网，采用普通水泥砂浆面层进行加固，以提高其承载力、刚度和抗震能力。钢筋网水泥砂浆面层加固法因施工方便、造价低，且基本不占用建筑空间,在砌体承重构件或混凝土承重构件的加固中应用非常普遍。
[0004]在钢筋网水泥砂浆面层加固法的实际运用过程中，常常会由于各种原因无法确定砂浆的强度等级是否满足设计要求。然而，如何对加固效果进行准确评估已成为加固领域中的重要课题之一，开展对加固效果检测技术的研究，寻找有效、经济的检测方法并建立相应的技术规程和行业标准成为了一项迫在眉睫的工作。
[0005]在传统的检测技术手段中，水泥砂浆的抗压强度检测也有一些成熟的检测方法，如回弹法、贯入法和剪切法等。但考虑到砂浆面层强度直接反映了加固效果，因此通过对砂浆面层进行现场抽样检测来确定实际的砂浆强度也就成为一种非常重要的检测手段。但是到目前为止，实际工程中砂浆面层抗压强度的现场检测还没有专门的检测装置和统一的标准。由于砂浆面层的特殊性，上述混凝土或普通砂浆抗压强度的检测手段并不能直接准确地应用于面层砂浆的现场检测中来。工程加固中所用面层砂浆的抗压强度均在M30或以上的等级，所以普通砂浆抗压强度的检测手段尚不能满足检测要求。钻芯法具有现场取样厚度大、容量大的特点，其是检测材料抗压强度的最准确的方法，但是钻芯法取样厚度至少为75mm,而在工程实际中，砂衆面层的厚度仅为25mm?40mm,无法满足其应用条件。采用回弹法检测时，混凝土抗压强度回弹仪现场检测具有影响因素多、离散性大的特性，该方法对砂浆面层的检测同样不适用。因此，寻找一种实用可行的加固水泥砂浆的检测方法对消除工程隐患、确保工程质量安全有着十分重要的意义。
[0006]拔出法具有微破损性，检测过程操作简单，检测之后的修复较为简便等特点，已经广泛应用于混凝土抗压强度的检测中，国内外的许多专家均做过类似工作的研究，效果良好。考虑到砂浆与混凝土材料性能的相似性，研究人员进行了拔出法现场检测砂浆面层抗压强度的探索，并且取得了良好的研究成果。该方法先在砂浆面层上选取测点，利用先装或后装的方法将锚固件垂直埋入砂浆面层中，然后用拔出仪将锚固件从砂浆面层中拔出，记录最大拔出力。检测人员通过砂浆面层拔出力与抗压强度之间的线性公式，即可根据测得的拔出力计算对应的砂浆面层强度。采用后装拔出法对实际工程中加固砂浆面层的强度进行检测时，先在砂浆面层上选取测点，然后垂直于墙面钻孔注胶，将锚固件埋入孔内，待胶体达到强度后用拔出仪将锚固件拔出，通过相关公式，即可根据拔出力计算对应的砂浆面层强度。然而，在实际操作中，锚固胶凝固达到强度需要一定时间，孔内的锚固件往往受重力作用下垂，无法完全与竖直墙面垂直，导致测得拔出力数值不准确，进而影响到砂浆面层强度检测的准确性。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低廉、操作方便、可保证检测准确性、提高施工的经济性和施工效率的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，还相应提供一种施工步骤简单、施工效率高、经济适用、准确性高的检测方法。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于砂浆面层强度检测的锚固装置，包括用于锚入所述砂浆面层的锚固件以及用于连接到所述砂浆面层上调节并保持所述锚固件的锚固角度的可调式定位组件，所述锚固件与所述可调式定位组件活动连接。
[0009]上述锚固装置中，所述可调式定位组件包括连接件、至少一根活动支杆以及至少两根用于通过紧固件与所述砂浆面层固接的固定支杆，所述活动支杆和固定支杆均与所述连接件相连，所述活动支杆上设有可调节活动支杆与砂浆面层之间间距的间距调节机构。
[0010]上述锚固装置中，所述间距调节机构包括与所述砂浆面层相抵的调节螺杆，所述活动支杆上设有螺纹孔，所述调节螺杆与所述螺纹孔螺纹配合连接。
[0011]上述锚固装置中，所述连接件设有螺纹通孔，所述锚固件与所述螺纹通孔螺纹配合连接。
[0012]上述锚固装置中，所述活动支杆的数量为一根，所述固定支杆的数量为两根。
[0013]上述锚固装置中，所述活动支杆和固定支杆均匀分布于所述连接件的四周。
[0014]上述锚固装置中，所述固定支杆上设有紧固件安装孔或紧固件安装槽。
[0015]上述锚固装置中，所述固定支杆呈Z型，所述活动支杆呈直条型。
[0016]上述锚固装置中，所述锚固件包括主杆部、锚固圆盘部和螺纹杆部，所述锚固圆盘部连接于所述主杆部的一端，所述螺纹杆部连接于所述主杆部的另一端。
[0017]本发明的检测方法，包括以下步骤:
[0018]①在施工完毕的砂浆面层上选点钻孔，清理孔内灰尘后注入锚固胶；
[0019]②将所述锚固件与所述连接件螺纹配合连接，调节连接件与锚固件的连接位置至预定位置；
[0020]③将锚固件的锚固端以旋转方式插入注满锚固胶的孔内，直至固定支杆与砂浆面层接触，调节调节螺杆使锚固件与砂浆面层的表面垂直后，采用紧固件将固定支杆连接固定到砂浆面层上；
[0021]④待锚固胶凝固后拆除紧固件，拆卸可调式定位组件；
[0022]⑤采用拉拔仪拉拔锚固件，并基于常规的拔出法对砂浆面层的强度进行检测。[0023]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明的锚固装置主要应用于拔出法检测砂浆面层的强度，在锚固件锚固到砂浆面层的过程中，通过设置可调式定位组件，调节锚固件在砂浆面层上的锚固角度，使锚固件与砂浆面层垂直，并保持锚固件的锚固角度直至锚固件完全固定，以保证检测精度，提高检测的准确性，由于可调式定位组件与锚固件采用活动连接，当锚固件完全固定后，又可以将可调式定位组件拆卸，不会影响后续的检测工作。本发明的锚固装置具有结构简单、成本低廉、操作方便、可提高施工的经济性和施工效率等优点；本发明的检测方法采用上述锚固装置检测砂浆面层的强度，具有施工步骤简单、施工效率高、经济适用、检测准确性高等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置中可调式定位组件的结构示意图。
[0025]图2为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置中锚固件的结构示意图。
[0026]图3为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置采用后装拔出法锚固时的结构示意图。
[0027]图4为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置采用后装拔出法锚固后的结构示意图。
[0028]图5为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置采用先装拔出法锚固时的结构示意图。
[0029]图6为本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置采用先装拔出法锚固后的结构示意图。
[0030]图例说明:
[0031]1、砂浆面层；2、锚固件；21、主杆部；22、锚固圆盘部；23、螺纹杆部；3、可调式定位组件；31、连接件；311、螺纹通孔；32、活动支杆；321、螺纹孔；33、固定支杆；331、紧固件安装槽；34、调节螺杆；4、紧固件；5、锚固胶。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0033]实施例1:
[0034]如图1至图4所示，本发明用于砂浆面层强度检测的锚固装置，包括用于锚入砂浆面层I的锚固件2以及用于连接到砂浆面层I上调节并保持锚固件2的锚固角度的可调式定位组件3，可调式定位组件3包括连接件31、一根活动支杆32和两根固定支杆33，活动支杆32和固定支杆33均与连接件31固定连接，锚固件2与可调式定位组件3活动连接。其中，固定支杆33用于通过紧固件4与砂浆面层I固接，活动支杆32上设有可调节活动支杆32与砂浆面层I之间间距的间距调节机构。间距调节机构包括与砂浆面层I相抵的调节螺杆34，活动支杆32上设有螺纹孔321，调节螺杆34与螺纹孔321螺纹配合连接，旋转调节螺杆34可调节其伸出螺纹孔321的长度，进而调节锚固件2与砂浆面层I之间的角度。该可调式定位组件3根据“三点确定一个平面”的简单原理，通过改变螺纹孔321与调节螺杆34的配合位置，调节上述一根活动支杆32和两根固定支杆33所确定的平面，进而保证锚固件2与砂浆面层I垂直。将该锚固装置用于后拔出法检测砂浆面层I的强度时，将锚固件2连接到连接件31上，再将锚固件2的锚固端插入砂浆面层I上注满锚固胶5的钻孔中，在锚固胶5未凝固之前，调节锚固件2在砂浆面层I上的锚固角度，使锚固件2与砂浆面层I垂直，然后采用紧固件4 (钢钉)将固定支杆33固定到砂浆面层I上，调节调节螺杆34使锚固件2与砂浆面层I保持垂直，直至锚固胶5凝固后将可调式定位组件3从锚固件2上拆除，最终锚固件2完全固定在砂浆面层I上并与砂浆面层I垂直，从而可保证检测精度，提高检测的准确性。
[0035]本实施例中，锚固件2包括主杆部21、锚固圆盘部22和螺纹杆部23，连接件31设有与螺纹杆部23配合的螺纹通孔311，锚固圆盘部22连接于主杆部21的一端，螺纹杆部23连接于主杆部21的另一端，主杆部21和锚固圆盘部22为主要锚固部分，埋设于砂浆面层I中，锚固圆盘部22为一个比主杆部21直径大的圆盘，伸入到砂浆面层I中，与砂浆或锚固胶5形成端部锚固力，主杆部21与砂浆或锚固胶5形成握裹力。其中，主杆部21的长度为25mm，直径为8mm，锚固圆盘部22的直径为14mm，厚度为5mm，螺纹杆部23的长度为35mm,螺纹外径为14_，与拉拔仪的拉杆对应。锚固件2的螺纹杆部23与螺纹通孔311螺纹配合连接，可以调节螺纹杆部23与螺纹通孔311的连接位置，进而控制锚固件2锚入砂浆面层I中的长度，提高了砂浆面层I强度检测工作的准确性，也方便后续的强度计算。
[0036]上述锚固件2根据加固工程中纤维水泥砂浆面层I实际厚度设计了主杆部21长度；同时为增大与纤维水泥砂浆面层I的粘结力，将锚固圆盘部22设计成扩大圆盘状；考虑到锚固件2的强度要求，将主杆部21直径定为8mm，同时规定主杆部21材料采用不小于6.8级的碳钢制作，从而保证锚固件2的紧固耐用性，有效避免拔出法检测过程中变形或拔断；根据不同的锚固方式，锚固件2可用于厚度大于30_的砂浆面层I的强度检测，既可以直接锚固于砂浆面层I中用于先装拔出法现场检测砂浆面层I强度，也可以与锚固胶5配合形成整体用于后装拔出法现场检测砂浆面层I强度。该锚固件2无论采用先装拔出法还是后装拔出法，都能与砂浆面层I可靠锚固，在拔出试验时，破坏面明显呈锥形破坏，较好的反映了砂浆面层I的破坏原理，符合相关研究的结论。其结构简单、制作成本低、强度可靠，在工程结构检测领域具有很好的推广价值。
[0037]采用先装拔出法时，先在基层上布置测点，相邻测点间距离300mm以上，测点距离墙体边缘150mm以上，先将锚固件2垂直安放在基层表面，然后在其上抹砂浆面层1，砂浆面层I厚度为30mm。砂浆面层I分三次抹压，第一次抹压将基层表面缝隙孔洞抹平，第二次抹压砂浆厚度为15_，在第二层砂浆终凝前拆除可调式定位组件3，然后抹压第三层砂浆，第三层砂浆厚度为15mm。砂浆面层I养护达到要求后进行拔出试验。
[0038]采用后装拔出法时，如图5和图6所示，首先在砂浆面层I表面选取测点，相邻测点间距离300mm以上，测点距离墙体边缘150mm以上。然后在测点上钻孔，钻孔深度为30mm，钻孔直径为18_。钻孔后将孔内清理干净，并注入锚固胶5，将锚固件2缓慢旋入孔底，并用固定支杆33垂直固定于砂浆面层I。待锚固胶5凝固并达到强度后拆除可调式定位组件3，进行拔出试验。
[0039]本实施例中，固定支杆33呈Z型，两个固定支杆33弯向连接件31的同一侧，活动支杆32呈直条型，即固定支杆33的一端焊接在连接件31上，另一端呈Z字形弯折延伸。固定支杆33与连接件31相连的平直段长度为35mm，远离连接件31的平直段长度为35mm，连接两个平直段的中间段长度为40mm，固定到砂浆面层I上后使连接件31与砂浆面层I之间的间距也为40mm，活动支杆32的长度为100mm，将调节螺杆34连接到活动支杆32上以后，可调式定位组件3整体呈爪型，使连接件31与砂浆面层I之间间隔一段距离。活动支杆32和固定支杆33均匀分布于连接件31的四周，即活动支杆32与两根固定支杆33之间的角度均为120°。固定支杆33上设有紧固件安装槽331，便于采用紧固件4将固定支杆33固定到砂浆面层I上。在其他实施例中，也可在固定支杆33上设紧固件安装孔。
[0040]实施例2:
[0041]一种检测砂浆面层强度的检测方法，包括以下步骤:
[0042]①钻孔注胶:在施工完毕的砂浆面层I上选点钻孔，清理孔内灰尘后注入锚固胶5 ;
[0043]②安装锚固装置:将锚固件2的螺纹杆部23旋入连接件31的螺纹孔321中，调节连接件31与锚固件2的连接位置至预定位置，该预定位置根据锚固件2锚固深度确定，本实施例中锚固深度为30mm;
[0044]③锚固固定:将锚固件2的锚固端(锚固圆盘部22)以旋转方式缓缓插入注满锚固胶5的孔内，使锚固胶5与锚固件2有效粘结，直至两根固定支杆33与砂浆面层I接触，说明锚固件2已经达到锚固深度，再调节调节螺杆34使锚固件2与砂浆面层I的表面垂直后，采用紧固件4与紧固件安装槽331配合将两根固定支杆33固定到砂浆面层I上；紧固件4可采用钢钉或螺钉等；
[0045]④拆除:约48小时后锚固胶5凝固，拆除紧固件4，逆时针方向旋转可调式定位组件3，使连接件31从锚固件2的螺纹杆部23上反向退出，此时砂浆面层I上剩下与其垂直的锚固件2;
[0046]⑤检测:采用拉拔仪拉拔锚固件2进行砂浆面层I强度的检测。
[0047]上述检测方法具有施工步骤简单、施工效率高、经济适用、检测准确性高的优点。由于可调式定位组件3确保了锚固胶5凝固过程中锚固件2与砂浆面层I垂直，拆除可调式定位组件3后，锚固件2与拉拔仪拉杆所在的轴线与墙面砂浆面层I垂直，因而能确保检测结果的准确性，大大提高了检测效率。
【权利要求】
1.一种用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:包括用于锚入所述砂浆面层(I)的锚固件(2)以及用于连接到所述砂浆面层(I)上调节并保持所述锚固件(2)的锚固角度的可调式定位组件(3)，所述锚固件(2)与所述可调式定位组件(3)活动连接。
2.根据权利要求1所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述可调式定位组件(3)包括连接件(31)、至少一根活动支杆(32)以及至少两根用于通过紧固件(4)与所述砂浆面层(I)固接的固定支杆(33)，所述活动支杆(32)和固定支杆(33)均与所述连接件(31)相连，所述活动支杆(32)上设有可调节活动支杆(32)与砂浆面层(I)之间间距的间距调节机构。
3.根据权利要求2所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述间距调节机构包括与所述砂浆面层(I)相抵的调节螺杆(34)，所述活动支杆(32)上设有螺纹孔(321)，所述调节螺杆(34)与所述螺纹孔(321)螺纹配合连接。
4.根据权利要求2所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述连接件(31)设有螺纹通孔(311)，所述锚固件(2)与所述螺纹通孔(311)螺纹配合连接。
5.根据权利要求2所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述活动支杆(32)的数量为一根，所述固定支杆(33)的数量为两根。
6.根据权利要求5所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述活动支杆(32)和固定支杆(33)均匀分布于所述连接件(31)的四周。
7.根据权利要求2~6 中任一项所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述固定支杆(33)上设有紧固件安装孔或紧固件安装槽(331)。
8.根据权利要求2~6中任一项所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述固定支杆(33)呈Z型，所述活动支杆(32)呈直条型。
9.根据权利要求1~6中任一项所述的用于砂浆面层强度检测的锚固装置，其特征在于:所述锚固件(2)包括主杆部(21)、锚固圆盘部(22)和螺纹杆部(23)，所述锚固圆盘部(22)连接于所述主杆部(21)的一端，所述螺纹杆部(23)连接于所述主杆部(21)的另一端。
10.一种采用上述权利要求2~9中任意一项所述的锚固装置检测砂浆面层强度的检测方法，包括以下步骤: ①在施工完毕的砂浆面层(I)上选点钻孔，清理孔内灰尘后注入锚固胶(5)； ②将所述锚固件(2)与所述连接件(31)螺纹配合连接，调节连接件(31)与锚固件(2)的连接位置至预定位置； ③将锚固件(2)的锚固端以旋转方式插入注满锚固胶(5)的孔内，直至固定支杆(33)与砂浆面层(I)接触，调节调节螺杆(34)使锚固件(2)与砂浆面层(I)的表面垂直后，采用紧固件(4)将固定支杆(33)连接固定到砂浆面层(I)上； ④待锚固胶(5)凝固后拆除紧固件(4)，拆卸可调式定位组件(3)； ⑤采用拉拔仪拉拔锚固件(2)，并基于常规的拔出法对砂浆面层(I)的强度进行检测。
【文档编号】G01N3/00GK104020037SQ201410254217
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】卜良桃 申请人:卜良桃