一种评价混凝土表面剥落程度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种评价混凝土表面剥落程度的方法，是利用了混凝土表面剥落程度测量仪各部件之间的机械传动，通过探头沿发生剥落的混凝土表面经过，并把其表面的轮廓通过与探头连接的转轴和连杆等反映到记录板上，再通过测量表面轮廓的长度并与剥落前表面轮廓进行比较即可得到混凝土表面剥落程度的定量分析结果。本发明提供的评价混凝土表面剥落程度的方法操作步骤简单，能快速测量出被测样品的粗糙度，相对于现有方法而言，测量成本低，测量速度快，测试结果易于观察且可靠性高。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土工程及试验用的测量方法，特别是涉及一种评价混凝土表面剥 落程度的方法。 一种评价混凝土表面剥落程度的方法
【背景技术】
[0002] 混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。因其具有原料丰富，价格低廉，生产工 艺简单的特点，而用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围 宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，还是造船业，机 械工业，海洋开发，地热工程等中的重要材料。随着混凝土在工业中的不断发展，对混凝土 各项性能指标的评定结果需要更准确、相应的评价方法就需要更科学。
[0003] 在我国，为防止混凝土路面冬季积雪影响道路交通正常运行，避免交通事故，常在 路面上撒除冰盐、除冰液来消除融雪。因而除冰盐、除冰液会不可避免地与混凝土路面接 触，造成混凝土的表面剥蚀破坏。因此在混凝土各项性能指标中，表面剥落程度是考察混凝 土质量的一个重要指标。
[0004] 目前用来评价混凝土表面剥落程度的方法是按照GB50082-2009《普通混凝土长 期性能和耐久性能试验方法标准》的4抗冻实验中4. 3单面冻融法（或称盐冻法）部分的 内容进行评定的。这种方法是将混凝土放入单面冻融试验箱中进行反复的冻融循环，最后 通过计算混凝土在整个冻融过程中的质量损失率，也就是混凝土表面剥落物的质量占原混 凝土质量的百分比来评价混凝土的表面剥落程度。这种方法由于试验过程中解冻时间的不 同、失水速度的不同、测量时空气温度和湿度的不同等多重不稳定因素，会使试验结果发生 较大偏差，降低了试验结果的准确性。
[0005] 此外，这种方法只能评价混凝土表面剥落的平均程度，但实际上，混凝土表面的剥 落程度是不同的，剥落严重的地方在同等试验条件下会更容易遭到侵蚀而剥落得更严重。 此方法不能全面真实地评价混凝土表面每个点的剥落情况，对后续确定劣化后混凝土的实 际保护层厚度和劣化最薄弱点，以及进一步计算氯离子渗透深度不能提供准确数据，实际 应用意义大打折扣。而实现此评价方法的设备是单面冻融试验箱，该设备体积大、不便于搬 运、造价高昂，使用时对试验条件要求苛刻，试验时间长、操作复杂。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的技术缺陷，本发明的提供了一种能够精确评价混凝土表面 剥落程度的方法，包括以下步骤：
[0007] (1)将试件测试面朝上，水平放在桌面或者地面上；
[0008] (2)选取试件测试面的一条边，分别标记出若干个等分点，以这些等分点为垂足， 做出这条边的若干条垂线，测量出这些垂线对应的测试面表面轮廓线长度L ;
[0009] (3)计算各点表面轮廓线长度L与未剥落前的测试面表面轮廓线长度1的长度差 Ra，Ra = L-1，利用长度差Ra的数值定量评价试件测试面的剥落程度，Ra数值越高，剥落程度 越严重。
[0010] 上述方法中，用混凝土表面剥落程度测量仪测量出所述垂线的表面轮廓线长度L， 所述混凝土表面剥落程度测量仪包括下端敞口的长方体车架，有一 T型架设在车架上部的 框架梁上并垂直于框架梁的一组对边，T型架的下端伸入车架内并通过转轴连有探头架和 连杆，探头架的另一端有坚直向下的探针，连杆另一端连有记录板。
[0011] 所述探头架由与T型架的各边都垂直的横梁和与横梁垂直并坚直向下的坚杆组 成，所述探针设在坚杆的下端。
[0012] 上述方法中，用所述混凝土表面剥落程度测量仪测量所述垂线的表面轮廓线长度 L的步骤为，保持探头架的横梁与其中一条垂线重合，并让探针与试件测试面充分接触；缓 慢移动T型架沿车架的框架梁滑动，以使探针从试件上的等分点沿该点垂线运动到等分点 所在边的对边为止；取出记录板中的图纸，即得到该垂线对应的测试面表面轮廓线；重复 此步骤测量其它条垂线的表面轮廓线，最后量出各垂线对应的表面轮廓线长度L。
[0013] 上述方法中，把所述混凝土表面剥落程度测量仪所得的测试面表面轮廓线，放大 若干倍打印出来，然后取线绳并让线绳与所述表面轮廓线重合，便可测量出放大若干倍后 的表面轮廓线的长度，再除以放大倍数就得到原表面轮廓线的长度L。
[0014] 所述横梁上设有配重块。
[0015] 所述配重块的重量为不超过10kg。
[0016] 所述车架下端安装有车轮。
[0017] 所述框架梁上表面设有与所述T型架下表面设的滚轮相配合的滑动槽。
[0018] 所述连杆靠近记录板的一端设有记录笔，所述记录板上设有纸张，所述记录笔为 铅笔、圆珠笔、钢笔。
[0019] 本发明提供的评价混凝土表面剥落程度的方法操作步骤简单，能快速测量出被测 样品的粗糙度，相对于现有方法而言，测量成本低，测量速度快，测试结果易于观察且可靠 性高。本方法通过混凝土表面剥落程度测量仪间各部件的机械传动，直接反映试件测试面 的粗糙度，减少中间测量的误差，省去烘干称重程序，降低测试误差，也加快了测试结果的 得出速度。本发明方法的测量精度可以达到〇.〇1_，能够为后续测定混凝土表面粗糙度值， 确定劣化后混凝土的实际保护层厚度和劣化最薄弱点，以及为进一步计算氯离子渗透深度 提供准确数据，还可以为评定混凝土在多因素腐蚀协同作用下的破坏机理及耐久性能提供 参考依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1所示为混凝土表面剥落程度测量仪的结构主视图；
[0021] 图2所示为混凝土表面剥落程度测量仪的结构侧视图；
[0022] 图3所示为混凝土表面剥落程度测量仪的结构俯视图；
[0023] 图4所示为本发明方法测得的长度差Ra与剥落量的关系图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的评价混凝土表面剥落程度的方法是利用了混凝土表面剥落程度测量仪 各部件之间的机械传动，通过探头沿发生剥落的混凝土表面经过，并把其表面的轮廓通过 与探头连接的转轴和连杆等反映到记录板上，再通过测量表面轮廓的长度并与剥落前表面 轮廓进行比较即可得到混凝土表面剥落程度的定量分析结果。
[0025] 以下结合附图和具体实施例，更具体地说明本发明的内容，并对本发明作进一步 阐述，但这些实施例绝非对本发明有任何限制。本领域技术人员在本说明书的启示下对本 发明实施例中所作的任何变动都将属于本发明权利要求书的范围内。
[0026] 本发明提到的混凝土表面剥落程度测量仪包括一个车架1，该车架1是一个呈长 方体或正方体的下端敞口的框架体，框架体是由呈长方形或正方形的框架梁2和支架3构 成。框架梁2由4根金属杆依次首尾相连构成，支架3在框架梁2的四个角下方，该支架3 垂直于框架梁2所在的平面。支架3的下端安装有车轮4。车架1中框架梁2和支架3之 间及构成框架梁2的金属杆之间可以是固定连接，也可以是可拆卸式的连接，车架1的材料 不限于金属，还可以选用木材、合成材料、无机非金属材料、复合材料等。
[0027] 在框架梁2其中一组平行的金属杆上方放置一可移动的T型架5,并在这组金属 杆上表面开有与T型架5下表面的滚轮相配合的滑动槽，T型架5的T字横边垂直于放置 其的金属杆并保持这种垂直状态沿该金属杆滑动，T型架5的T字坚边则伸进车架1内。T 型架5的T字坚边下端沿T型架的滑动方向设有一探头架6,探头架6包括一条垂直于T型 架5的T字坚边的横梁61，和一条垂直于该横梁61、平行于支架3并向下延伸的坚杆62， 使探头架6呈一个沿顺时针方向旋转了 90°的L型。探头架6的横梁61上固定设有一配 重块7,坚杆62的下端设有用于接触试件测试面的探针8,配重块7能够保证探针8在沿试 件测试面运动的过程中始终与试件测试面接触，配重块的重量可随实际需要在不超过l〇kg 范围内调整。
[0028] T型架5的T字坚边下端连有一连杆9,连杆9的另一端连有记录板10。连杆9和 探头架6的横梁61通过同一个转轴11与T型架5的T字坚边下端连接，于是将探针8沿 试件测试面的运动轨迹通过探头架6、转轴11和连杆9反映在记录板10的图纸上，探针8 沿试件测试面的运动轨迹即是发生剥落后试件测试面的表面轮廓，再将其与剥落前的表面 轮廓作比较，便能得到试件测试面的剥落程度。
[0029] 使用时，将一块底面为10cmX 10cm的混凝土立方体试件（混凝土立方试件按照混 凝土成型步骤放入标准试模即可得混凝土立方体试件）的测量面朝上，平放在水平的置物 台或者地面上；选取试件测量面的一条边作为测量的起始边，按长度标记出5个等分点，以 这5个等分点为垂足，做出这条起始边的5条垂线；把混凝土表面剥落程度测量仪放于试件 上方，让试件置于该混凝土表面剥落程度测量仪的车架内，保持探头架6的横梁61与其中 一条垂线重合，并让探针8与试件测试面充分接触；缓慢移动T型架5沿车架1的框架梁2 滑动，以使探针8从试件上的等分点沿该点垂线运动到起始边的对边为止；取出记录板中 的图纸，即得到该垂线对应的试件测试面的表面轮廓线。把混凝土表面剥落程度测量仪所 得的表面轮廓线，放大5倍打印出来，然后取线绳并让线绳与表面轮廓线重合，便可测量出 放大后的表面轮廓线的长度，再除以5就得到放大前表面轮廓线的长度L。计算表面轮廓线 长度L与未剥落前的试件表面轮廓线长度1的长度差R a，即Ra = L-1。按照相同的操作分 别计算出这5条垂线对应的试件测试面的表面轮廓线与未剥落前的试件表面轮廓线的长 度差R a，将得到5个Ra求平均值。
[0030] 若想使测量结果更为准确，可以增加等分点的数量，从而得到更多记录有试件测 试面表面轮廓线的图纸，得到更多的表面轮廓线长度差Ra。
[0031] 用混凝土表面剥落程度测量仪分别测定普通混凝土、粉煤灰混凝土和石灰石粉 混凝土经盐冻14次、28次和42次的长度差R a，并通过国际结构材料试验室和专家联合会 RILEM推荐的CIF法（RILEM TC176)进行测量、计算得到混凝土对应的剥落量值，测定结果 见表1。
[0032] 表1各种混凝土经过盐冻后的表面轮廓线的长度差Ra和对应的剥落量
[0033]
【权利要求】
1. 一种评价混凝土表面剥落程度的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将试件测试面朝上，水平放在桌面或者地面上； (2) 选取试件测试面的一条边，分别标记出若干个等分点，以这些等分点为垂足，做出 这条边的若干条垂线，测量出这些垂线对应的测试面表面轮廓线长度L ; (3) 计算各点表面轮廓线长度L与未剥落前的测试面表面轮廓线长度1的长度差艮，艮 =L-1，利用长度差Ra的数值定量评价试件测试面的剥落程度，1^数值越高，剥落程度越严 重。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，用混凝土表面剥落程度测量仪测量出所述 垂线的表面轮廓线长度L，所述混凝土表面剥落程度测量仪包括下端敞口的长方体车架，有 一 T型架设在车架上部的框架梁上并垂直于框架梁的一组对边，T型架的下端伸入车架内 并通过转轴连有探头架和连杆，探头架的另一端有坚直向下的探针，连杆另一端连有记录 板。
3. 根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述探头架由与T型架的各边都垂直的横梁 和与横梁垂直并坚直向下的坚杆组成，所述探针设在坚杆的下端。
4. 根据权利要求3所述方法，其特征在于，用所述混凝土表面剥落程度测量仪测量所 述垂线的表面轮廓线长度L的步骤为，保持探头架的横梁与其中一条垂线重合，并让探针 与试件测试面充分接触；缓慢移动T型架沿车架的框架梁滑动，以使探针从试件上的等分 点沿该点垂线运动到等分点所在边的对边为止；取出记录板中的图纸，即得到该垂线对应 的测试面表面轮廓线；重复此步骤测量其它条垂线的表面轮廓线，最后量出各垂线对应的 表面轮廓线长度L。
5. 根据权利要求4所述方法，其特征在于，把所述混凝土表面剥落程度测量仪所得的 测试面表面轮廓线，放大若干倍打印出来，然后取线绳并让线绳与所述表面轮廓线重合，便 可测量出放大若干倍后的表面轮廓线的长度，再除以放大倍数就得到原表面轮廓线的长度 L〇
6. 根据权利要求2-5任一所述方法，其特征在于，所述横梁上设有配重块。
7. 根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述配重块的重量为不超过10kg。
8. 根据权利要求2-7任一所述方法，其特征在于，所述车架下端安装有车轮。
9. 根据权利要求2-8任一所述方法，其特征在于，所述框架梁上表面设有与所述T型架 下表面设的滚轮相配合的滑动槽。
10. 根据权利要求2-9任一所述方法，其特征在于，所述连杆靠近记录板的一端设有记 录笔，所述记录板上设有纸张，所述记录笔为铅笔、圆珠笔、钢笔。
【文档编号】G01B21/30GK104101324SQ201410379730
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】姚燕, 王振地, 王玲, 杨柳 申请人:中国建筑材料科学研究总院