锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置与方法
【专利摘要】本发明公开了一种锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置与方法。测定装置包括称重仪、夹具、装液体的容器和钢筋升降装置，钢筋升降装置包括减速机构、卷筒、钢丝、分度机构和所述的夹具，卷筒安装在减速机构的输出轴上，钢丝缠绕在卷筒上，钢丝的下端连接夹具；分度机构安装在减速机构的输入轴上。容器放置在称重仪上面，被测的钢筋的上端由所述的夹具夹住，钢筋竖直下垂，下端插入到所述容器中的液体中，钢筋的被测区段位于容器中的液面之上；分度机构每转动单位刻度，钢筋下降一个位移间隔值，从称重仪获取与之对应的称重数值。本发明试验设备简单、检测效率高、检测精度高。
【专利说明】锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置与方法
[【技术领域】]
[0001]本发明涉及钢筋锈蚀测定，尤其涉及一种锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置与方法。
[【背景技术】]
[0002]土木工程领域中，钢筋与混凝土是目前世界上运用最为广泛的建筑材料，大量的建筑结构都是由钢筋混凝土建成的，但由于混凝土碳化及氯化物的侵蚀等，引起钢筋的锈蚀，降低结构物的安全性及耐久性，因此，钢筋锈蚀的研究是目前工程中急需解决的耐久性问题。
[0003]剩余截面对其承载力有直接影响。目前与剩余截面相关的参数是锈蚀率。目前测定钢筋锈蚀率的方法大多数采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82-85)中规定的方法:取出试件中钢筋，刮去钢筋上沾附的混凝土，用12%盐酸溶液进行酸洗，经清水漂净后，用石灰水中和，最后再以清水冲洗干净。擦干后在干燥器中至少存放4小时，用分析天平称重计算锈蚀失重。但实际上钢筋是不均匀锈蚀，钢筋轴向剩余截面积是不均匀的，因此，按上述方法测定的锈蚀率是钢筋的平均锈蚀率，并不能得到钢筋轴向剩余面积分布。因为承载力取决于沿钢筋长度方向的剩余截面积，平均锈蚀率对计算结构的承载力没有意义。
[0004]还可以用游标卡尺来对剩余截面尺寸进行测量，为了准确，需要多点、多向测量，这就导致测试工作量大，而且不够精确，因为截面形状不定，且各截面差别很大，不确定大。故用游标卡尺法来测量剩余截面面积也具有很大缺陷。
[0005]针对上述缺点，发明申请201210303757.9公开了一种测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方法，其中，装置包括台面、固定装置、测定装置及数据采集装置；固定装置包括固定架及夹具，所述的固定架设置有刻度；测定装置包括容器、水及自动称重仪，水位于所述的容器内；数据采集系统包括一计算机；夹具的一端可上下移动的设置在固定架上，夹具的另一端固定钢筋的上端，钢筋的下端置于所述的水中；所述的固定架设置在自动称重仪上，自动称重仪通过导线连接至计算机，容器以及自动称重仪放置在台面上。该发明的测试装置虽然能测出钢筋沿不同长度方向的锈蚀率，但是钢筋锈蚀量本身就是很小的数值，需要很精确地测定；钢筋下降过程中容器中的水面是提升的，会带来测量误差；采用手动调节和目测钢筋的下落量h，来测量锈蚀，不仅操作过程繁琐，检测效率低，而且会出现很大的误差。
[0006]本 申请人:于2014年4月申请的发明专利(申请号:2014100671932)，公开了一种钢筋锈蚀率的测定装置和测定方法，其中，钢筋锈蚀率的测定装置包括称重仪、计算机系统，夹具和装液体的容器，计算机系统包括处理器、输入装置和显示装置，称重仪的数据输出端接计算机系统的处理器，包括钢筋升降装置，钢筋升降装置包括机架、所述的夹具、夹具升降机构和感知夹具升降距离的直线位移传感器，直线位移传感器的位移数据输出端接计算机系统的处理器；钢筋升降装置采用钢筋拉伸机。该发明操作简单、检测效率高、检测精度高，能够准确得到沿钢筋长度方向最大锈蚀率和沿钢筋长度方向的锈蚀率曲线。该发明虽然试验结果很精确，但检测设备需要使用拉伸试验机和计算机，使得试验成本和门槛大大提闻。
[
【发明内容】
]
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种试验设备简单、检测效率高、检测精度高的锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置。
[0008]本发明要解决的技术问题是提供一种试验设备简单、检测效率高、检测精度高的锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定方法。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置，包括称重仪、夹具、装液体的容器和钢筋升降装置，钢筋升降装置包括减速机构、卷筒、钢丝、分度机构和所述的夹具，卷筒安装在减速机构的输出轴上，钢丝缠绕在卷筒上，钢丝的下端连接夹具；分度机构安装在减速机构的输入轴上。
[0010]以上所述的测定装置，包括容纳所述容器溢液的溢液容器，容器和溢液容器都放在称重仪上。
[0011 ] 以上所述的测定装置，所述的液体是甲醇、乙醇或汽油。
[0012]以上所述的测定装置，所述的减速机构是蜗轮蜗杆减速器，分度机构安装在蜗杆轴上，卷筒安装在蜗轮轴上。
[0013]以上所述的测定装置，分度机构包括分度盘、曲柄、手柄，分度盘安装在减速机构输入轴部位的机架上；手柄包括套筒、弹销和压簧，曲柄的一端固定在输入轴的轴头上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盘包括复数个沿周向均布的分度孔；弹销穿过套筒，弹销的前端插入分度孔；弹销的的中部包括突缘，压簧的套在弹销上，前端抵在突缘上，后端抵在套筒内孔后端的底面。
[0014]以上所述的测定装置，分度机构包括分度盘、曲柄、手柄，分度盘安装在减速机构输入轴部位的机架上；手柄包括套筒、弹销和压簧，曲柄的一端固定在输入轴的轴头上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盘是平面棘轮；弹销穿过套筒，弹销的前端为棘爪；弹销的的中部包括突缘，压黃的套在弹销上，如端抵在突缘上，后端抵在套筒内孔后端的底面。
[0015]一种钢筋锈蚀率的测定方法，包括上述的锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置，所述容器放置在称重仪上面；被测的钢筋的上端由所述的夹具夹住，钢筋竖直下垂，下端插入到所述容器中的液体中，钢筋的被测区段位于容器中的液面之上；分度机构每转动单位刻度，钢筋下降一个位移间隔值，从称重仪获取与之对应的称重数值。
[0016]以上所述的方法，根据钢筋未锈蚀的原始截面积S0，和钢筋下降i个设定位移间隔值的称重数值mi，得到钢筋下降i个设定位移间隔值后的截面积Si:
【权利要求】
1.一种锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置，包括称重仪、夹具、装液体的容器和钢筋升降装置，其特征在于，钢筋升降装置包括减速机构、卷筒、钢丝、分度机构和所述的夹具，卷筒安装在减速机构的输出轴上，钢丝缠绕在卷筒上，钢丝的下端连接夹具；分度机构安装在减速机构的输入轴上。
2.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，包括容纳所述容器溢液的溢液容器，容器和溢液容器都放在称重仪上。
3.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述的液体是甲醇、乙醇或汽油。
4.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述的减速机构是蜗轮蜗杆减速器，分度机构安装在蜗杆轴上，卷筒安装在蜗轮轴上。
5.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，分度机构包括分度盘、曲柄、手柄，分度盘安装在减速机构输入轴部位的机架上；手柄包括套筒、弹销和压簧，曲柄的一端固定在输入轴的轴头上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盘包括复数个沿周向均布的分度孔；弹销穿过套筒，弹销的前端插入分度孔；弹销的的中部包括突缘，压簧的套在弹销上，前端抵在突缘上，后端抵在套筒内孔后端的底面。
6.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，分度机构包括分度盘、曲柄、手柄，分度盘安装在减速机构输入轴部位的机架上；手柄包括套筒、弹销和压簧，曲柄的一端固定在输入轴的轴头上，套筒固定在曲柄的另一端；分度盘是平面棘轮；弹销穿过套筒，弹销的前端为棘爪；弹销的的中部包括突缘，压黃的套在弹销上，如端抵在突缘上，后端抵在套筒内孔后端的底面。
7.一种钢筋锈蚀率的测定方法，其特征在于，包括权利要求1所述的锈蚀钢筋截面轴向分布数据的测定装置，所述容器放置在称重仪上面；被测的钢筋的上端由所述的夹具夹住，钢筋竖直下垂，下端插入到所述容器中的液体中，钢筋的被测区段位于容器中的液面之上；分度机构每转动单位刻度，钢筋下降一个位移间隔值，从称重仪获取与之对应的称重数值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据钢筋未锈蚀的原始截面积Stl，和钢筋下降i个设定位移间隔值的称重数值IV得到钢筋下降i个设定位移间隔值后的截面积Si:
其中，Hli——称重数值； g——重力加速度； P——液体的密度； h——位移间隔值； 根据S。和Si得到沿钢筋长度方向下降i个位移间隔值时的锈蚀率Ci: Ci = S0-Si/S0X 100%
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，计算机系统按照设定位移间隔值h和锈蚀率Ci绘出沿钢筋长度方向的锈蚀率曲线，得到最大锈蚀率。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在测定过程中通过溢流保持容器中液面高度不变。
【文档编号】G01N5/00GK104198316SQ201410401259
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】李大望, 官晓涛, 邢锋, 朱正谋, 李龙元, 宋志坚 申请人:深圳大学