一种钢筋锈蚀率测定装置及测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钢筋诱蚀率测定，具体设及一种钢筋诱蚀率测定装置及测定方法，属 于混凝±建筑领域技术的测量装置。
【背景技术】
[0002] 在±木工程领域中，钢筋与混凝±是目前世界上应用最为广泛的建筑材料，大量 的建筑结构都是由钢筋混凝±建成的，但是由于混凝±碳化及氯化物的侵蚀等，会引起钢 筋的诱蚀。混凝±中的钢筋诱蚀是导致混凝±结构过早失效的主要原因之一，钢筋腐蚀降 低结构物的安全性及耐久性，导致在混凝±结构中出现不同程度的耐久性问题；如混凝± 结构的开裂、内部钢筋诱蚀、冻融循环、碱集料反应等降低了建筑物的承载能力和使用年 限，引起结构耐久性失效。
[0003] 冶金工业部建筑研究总院的惠云玲等人在研究诱蚀对钢筋性能的影响中发现：钢 筋诱蚀率小于1 %时，诱蚀钢筋的力学性能指标基本与母材相同，可W不考虑诱蚀对钢筋力 学性能的影响；诱蚀率小于5%的钢筋力学性能指标可认为与母材相同，但是在结构承载 力计算时需要考虑诱蚀钢筋截面的损失；诱蚀率大于10%的钢筋应力一应变曲线没有明 显的屈服点，诱蚀钢筋的名义屈服强度与名义极限强度比和诱蚀重量比呈线性关系。国内 外其他学者在诱蚀对混凝±性能的影响W及诱蚀对钢筋与混凝±之间粘结性能的影响等 方面的研究中，也发现钢筋的诱蚀率对混凝±性能W及钢筋与混凝±之间粘结性能有着显 著的影响。由此可见，钢筋诱蚀率的研究成为亟待解决的问题，目前在工程领域，混凝±耐 久性中对钢筋诱蚀的研究已成为最热口的课题之一。
[0004] 目前测定钢筋诱蚀率的方法大多数采用《普通混凝±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，刮去钢筋上粘附的混凝±，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W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诱蚀失重。
[0005] 显然，用规范中的方法测定出的钢筋诱蚀率实际上是整个钢筋的平均诱蚀率，但 实际上在自然环境中钢筋的诱蚀是不均匀的，沿钢筋长度方向的单位长度的诱蚀率并不一 样，因此，按上述方法测定的诱蚀率并不能反映每一段钢筋的真实诱蚀率，而钢筋的承载力 取决于沿钢筋长度方向的最大诱蚀率，研究其平均诱蚀率对计算结果的承载力没有意义。
[0006] 针对上述缺陷，发明申请201210303757. 9公开了一种测定钢筋沿长度方向诱蚀 率的装置及方法，其中，装置包括台面、固定装置、测定装置W及数据采集装置；固定装置包 括固定架及夹具，固定架设有刻度；测定装置包括容器、水及自动称重仪，水位于容器内； 数据采集系统包括一计算机；夹具的一端可W上下移动的设置在固定架上，夹具的另一端 固定在钢筋的上端，钢筋的下断置于水中；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W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 沿长度方向的诱蚀率，但是存在W下多个问题；钢筋诱蚀量本身是很小的数值，需要很精确 的测定；钢筋下降过程中容器中的水面是上升的，会带来测量误差；采用本发明中的手动 调节和目测钢筋的下落量来测量诱蚀，不仅操作过程繁琐，检测效率低，而且会出现很大的 误差；固定架采用悬臂式结构，导致一定的偏屯、作用，可能导致一定的测量误差；称重仪称 量的质量包括钢筋W及固定架的质量，因此需要称重仪的量程足够大；钢筋每次下落h导 致的力的变化较小，因此需要称重仪的精度要足够高，制造大量程高精度的称重仪对技术 要求较高。因此，该装置在实际应用中存在较大的局限性。
[0007] 为了改进上述问题，发明申请201410151435. 9公开了一种钢筋诱蚀率的测定装 置及测定方法。钢筋诱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连接计算机系统的处理 器，钢筋升降装置包括机架、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。该发明采用的称重仪器，测量 的是装液体容器和溢流容器中的水的总质量，不能体现力的变化；该发明采用溢流式虽然 能够保持液面不变，但是由于钢筋直径较小，每次下降的高度也较小，因此溢出的液体很 少，少量的液体会粘附在状液体容器的外壁而并未直接流入溢流容器，导致最终的测量误 差较大；钢筋一端夹在钢筋夹头的下面，另一端浸入液体中，该样不利于测量较长的钢筋， 例如当测量的钢筋长度为2m时，装置的高度至少要为4m，而装置高度过高，不利于装置稳 定，也不利于人为操作；升降系统采用纯电动控制，不利于位移的微动调节，即无法保证位 移具有足够的精度。
[0008] 综上，现有技术中尚无令人满意的钢筋诱蚀率测定装置和测定方法。
【发明内容】
[0009] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种测量精度高、效率高的钢筋 诱蚀率的测定装置和测定方法，能够实现自动化控制，准确地测量出钢筋局部诱蚀率并绘 制出钢筋沿长度方向的诱蚀率曲线图。
[0010] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0011] 一种钢筋诱蚀率测定装置，包括；钢筋固定系统、液体灌泄系统W及测控系统；所 述钢筋固定系统包括：钢筋升降框架和辅助支架，其中，所述钢筋升降框架包括；基座、安 装于基座底部的多个脚螺旋、设置于基座上表面的圆水准器、中间形成有通孔结构的顶板、 连接基座和顶板的多根由液压装置控制的液压伸缩撑杆、安装于液压伸缩杆与顶板连接处 的第一垫块和第一橡胶垫片；所述辅助支架安装于顶板上，包括：连接于顶板上的多个电 动伸缩杆、与电动伸缩杆固定连接的一对横向导轨梁、与横向导轨梁滑动连接的一对纵向 导轨梁W及滑动连接于纵向导轨梁之间的导块，在电动伸缩杆与横向导轨梁的连接处设有 第二垫块和第二橡胶垫片，所述导块中央开设一具有内螺纹的孔洞，孔洞内连接一定位套 筒，所述定位套筒内设有一与其滑动连接的用于固定钢筋的钢筋套筒，定位套筒的两端均 设有钢筋固定卡头；
[0012] 所述液体灌泄系统包括；液体盛放容器、水累W及分设于液体盛放容器两侧的进 水口和排水口，液体盛放容器设置于钢筋固定系统的基座和顶板之间；
[0013] 所述测控系统包括；力传感器、液位测定仪、水累控制仪、数据采集仪和单片机，所 述力传感器固定于顶板的通孔中并且可供钢筋穿过，所述力传感器的下端设有一钢筋固定 卡头，所述液位测定仪安装于顶板的底侧并处于液体盛放容器的开口上方，单片机包括水 累信号控制端口和数据采集仪信号控制端口，分别与水累控制仪和数据采集仪连接W传输 信号，实现对水累的自动控制、W及对液位和力的连续同步采集与存储。
[0014] 前述脚螺旋W等边=角形或正方形布设于基座的底部，通过调节脚螺旋使基座处 于水平位置。
[0015] 优选地，前述基座上形成有定位卡槽，所述液体盛放容器的底部安装于定位卡槽 内。
[0016] 为了实现顺利滑动，前述定位套筒的内壁沿周向均匀分布多条滑槽，滑槽中设有 光滑的钢珠，钢筋套筒与定位套筒之间通过钢珠实现滑动。
[0017] 实际操作中，钢筋通过多个销钉固定连接于钢筋套筒内。
[0018] 进一步地，前述钢筋固定系统还包括连接于导块顶面和底面的一对电磁固定滑 块，所述电磁固定滑块通电时产生磁力，利用电磁效应将定位套筒吸附锁定，从而防止其竖 向位移，提高测量的准确性。
[0019] 具体地，前述液体盛放容器包括；设置于基座上的玻璃器皿和连接于玻璃器皿上 部的折叠套管，所述折叠套管的顶端通过套管挂环连接于顶板的底侧；在基座和顶板之间 还设有若干根套管支撑架，所述折叠套管通过套管固定圈与套管支撑架固定W防止晃动， 提局稳固性。
[0020] 优选地，前述力传感器与顶板的通孔结构通过螺纹连接。
[0021] 更进一步地，该装置还包括一电动控制箱，所述电动控制箱上设有；横向电动控制 按钮、纵向电动控制按钮、竖向电动控制按钮W及电磁固定控制按钮；纵向导轨梁与横向导 轨梁滑动连接，通过横向电动