一种用于测量钢筋套筒灌浆饱满度的探头的制作方法

本实用新型涉及建筑施工领域，具体涉及一种用于测量钢筋套筒灌浆饱满度的探头。

背景技术：

装配式混凝土结构，是指由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。因其具有节能、环保、节省模板，能够改善施工条件、提高劳动生产率、加快施工进度等优势，目前在中国国内一、二线城市的房建工程中大量使用。在装配式混凝土结构中，构件间的连接是一个重要环节，其连接质量直接影响结构受剪承载力和抗震能力。在《JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程》中，对构件连接提出了明确要求。而钢筋套筒灌浆连接是一种常用的连接方式，灌浆是否饱满，直接决定了构件连接施工质量。

发明专利申请公开号CN 105223344涉及一种检测装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆饱满度的方法及检测仪。该发明提供的一种检测装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆饱满度的方法及检测仪，通过与人机交互单元进行信号传输的MCU控制单元，所述MCU控制单元分别与信号接收处理装置、信号激励装置和电源连接，所述信号激励装置与阻尼振动传感器的导线连接，所述阻尼振动传感器接到激励信号后产生阻尼振动波，所述阻尼振动传感器将阻尼振动波传输给MCU控制单元。本发明提供的检测仪及检测方法，能分辨出传感器的阻尼振动衰减规律，混凝土灌浆料的高度和传感器的变化关系，在施工过程中准确判断浆料是否灌满或凝固后灌浆饱满度是否合格。该发明的缺点是结构相对复杂。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种测量装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆饱满度的探头。

在给出本实用新型的技术方案前，介绍一下应用本实用新型所述探头测量灌浆饱满度的原理。

当自由电子在金属导体里做定向有规则的移动时，要受到阻碍作用。导体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻用英文字母“R”(或“r”)表示(取电阻英文“Resistance”第一个字母)。当温度一定时，导体电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，用公式表示为：

不同介质具有不同的电阻率。本实用新型专利涉及与灌浆不同阶段对应的四种介质，分别是空气、流体砂浆简称流砂、固化含水砂浆简称湿砂、固化干砂浆简称干砂。常温下，几种介质的电阻率存在差异，分别为：ρ_空气＝1×10⁷Ωm，ρ_流砂＝1Ωm，ρ_湿砂＝1×10³Ωm，ρ_干砂＝1×10⁵Ωm。流体砂浆的含水率一般大于10％，其电阻率与水的电阻率近似相等。这里给出的电阻率值均为近似值，但由于空气与其它三种介质的电阻率存在差异，虽然是近似值也完全满足判断灌浆饱满度的要求。

首先测量套筒内电极间的介质电阻，根据上面的公式计算电极周围介质的电阻率。然后在灌浆的不同阶段，根据求得的电阻率与空气和流砂、湿砂、干砂的电阻率的接近程度确定灌浆饱满度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于测量钢筋套筒灌浆饱满度的探头，包括由第一导体杆件的一端构成的第一电极和由第二导体杆件的一端构成的第二电极。第一导体杆件和第二导体杆件的形状相同，第一导体杆件比第二导体杆件细，比第二导体杆件长。第二导体杆件为中空结构，第二导体杆件套在第一导体杆件外面，在第二导体杆件的两端与第一导体杆件之间分别设置2个由绝缘材料构成的电极连接头，用于固定第一导体杆件和第二导体杆件的相对位置。第二导体杆件的外表面设置与其紧密接触的绝缘套，绝缘套使第二电极的表面积等于第一电极的表面积，即第二导体杆件电极端未被绝缘套覆盖部分的表面积等于第一导体杆件电极端与该端电极连接头之间的表面积。

进一步地，第一电极的一端设置一个堵头。

进一步地，第一导体杆件和第二导体杆件为圆柱体。

进一步地，第一导体杆件和第二导体杆件的长度大于出浆孔的深度。进行测量时，第一导体杆件和第二导体杆件的电极端位于套筒内，另一端位于出浆孔外面，并分别与电阻测量装置相连。

与现有技术相比，本实用新型所述探头具有以下有益效果：

1、本实用新型所述探头的测量电极置入装配式混凝土结构钢筋套筒中，测量套筒内介质电阻，并根据测得的电阻求出套筒内介质的电阻率，在灌浆的不同阶段，根据求得的电阻率与空气和流砂、湿砂、干砂的电阻率的接近程度确定灌浆饱满度。

2、使用本实用新型所述探头测量钢筋套筒灌浆饱满度，完全实现了对钢筋套筒的无损伤饱满度测量。另外，本实用新型所述探头具有测量速度快、效率高、精度高、稳定性好、成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型所述探头用于测量装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆饱满度的结构示意图；

图2为本实用新型所述探头的结构示意图。

图中所示：1-探头，11-第一电极，12-第二电极，13-电极连接头，14-绝缘套，15-堵头，2-第一构件，3-第二构件，4-套筒，5-第一构件钢筋，6-第二构件钢筋，7-注浆孔，8-出浆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图2所示，本实用新型所述探头的结构包括：由第一导体杆件的一端构成的第一电极11和由第二导体杆件的一端构成的第二电极12。第一导体杆件和第二导体杆件的形状相同，第一导体杆件比第二导体杆件细，比第二导体杆件长。第二导体杆件为中空结构，第二导体杆件套在第一导体杆件的外表面，在第二导体杆件的两端与第一导体杆件之间分别设置2个由绝缘材料构成的电极连接头13，所述电极连接头13用于固定第一导体杆件和第二导体杆件的相对位置。第二导体杆件的外表面设置与其紧密接触的绝缘套14，通过调节绝缘套14的位置，以使第二电极12的表面积等于第一电极11的表面积。

第一电极11的一端设置一个堵头15，防止砂浆进入第一导体杆件中空处，影响电阻率测量精度。

作为一种最佳实施例，第一导体杆件和第二导体杆件为圆柱体结构。第一导体杆件和第二导体杆件同样能够采用其它柱体形状，例如长方体、正方体形状等。

第一导体杆件和第二导体杆件的长度大于出浆孔8的深度。进行测量时，第一导体杆件和第二导体杆件的电极端位于套筒4内，另一端位于出浆孔8外侧面，并分别与电阻测量装置(图中未示)相连。通常的电极都需要连接长的导线，使导线的自由端露在出浆孔8外侧面，以用于连接电阻测量装置。本实用新型所述探头采用相适应的导体杆件构成电极，能够将电阻测量装置直接与露在出浆孔8外面的导体杆件连接，导体杆件上面设置接线柱，省去了与电极电连接的导线。

以下是本实用新型所述探头的应用实例：

钢筋套筒连接结构如图1所示，包括：第一构件2，第二构件3，套筒4，第一构件钢筋5，第二构件钢筋6，注浆孔7，出浆孔8。由于钢筋套筒连接结构中有多层介质存在，例如有金属、非金属介质存在，并且砂浆体的径向厚度通常只有5～6毫米，现有技术中电脑检测装置无法检测，而应用本实用新型所述探头能进行有效检测。

本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。