一種評價混凝土表面剝落程度的方法

一種評價混凝土表面剝落程度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種評價混凝土表面剝落程度的方法，是利用了混凝土表面剝落程度測量儀各部件之間的機械傳動，通過探頭沿發生剝落的混凝土表面經過，并把其表面的輪廓通過與探頭連接的轉軸和連桿等反映到記錄板上，再通過測量表面輪廓的長度并與剝落前表面輪廓進行比較即可得到混凝土表面剝落程度的定量分析結果。本發明提供的評價混凝土表面剝落程度的方法操作步驟簡單，能快速測量出被測樣品的粗糙度，相對于現有方法而言，測量成本低，測量速度快，測試結果易于觀察且可靠性高。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝土工程及試驗用的測量方法，特別是涉及一種評價混凝土表面剝 落程度的方法。 一種評價混凝土表面剝落程度的方法

【背景技術】
[0002] 混凝土是當代最主要的土木工程材料之一。因其具有原料豐富，價格低廉，生產工 藝簡單的特點，而用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍 寬等特點。這些特點使其使用范圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，還是造船業，機 械工業，海洋開發，地熱工程等中的重要材料。隨著混凝土在工業中的不斷發展，對混凝土 各項性能指標的評定結果需要更準確、相應的評價方法就需要更科學。
[0003] 在我國，為防止混凝土路面冬季積雪影響道路交通正常運行，避免交通事故，常在 路面上撒除冰鹽、除冰液來消除融雪。因而除冰鹽、除冰液會不可避免地與混凝土路面接 觸，造成混凝土的表面剝蝕破壞。因此在混凝土各項性能指標中，表面剝落程度是考察混凝 土質量的一個重要指標。
[0004] 目前用來評價混凝土表面剝落程度的方法是按照GB50082-2009《普通混凝土長 期性能和耐久性能試驗方法標準》的4抗凍實驗中4. 3單面凍融法（或稱鹽凍法）部分的 內容進行評定的。這種方法是將混凝土放入單面凍融試驗箱中進行反復的凍融循環，最后 通過計算混凝土在整個凍融過程中的質量損失率，也就是混凝土表面剝落物的質量占原混 凝土質量的百分比來評價混凝土的表面剝落程度。這種方法由于試驗過程中解凍時間的不 同、失水速度的不同、測量時空氣溫度和濕度的不同等多重不穩定因素，會使試驗結果發生 較大偏差，降低了試驗結果的準確性。
[0005] 此外，這種方法只能評價混凝土表面剝落的平均程度，但實際上，混凝土表面的剝 落程度是不同的，剝落嚴重的地方在同等試驗條件下會更容易遭到侵蝕而剝落得更嚴重。 此方法不能全面真實地評價混凝土表面每個點的剝落情況，對后續確定劣化后混凝土的實 際保護層厚度和劣化最薄弱點，以及進一步計算氯離子滲透深度不能提供準確數據，實際 應用意義大打折扣。而實現此評價方法的設備是單面凍融試驗箱，該設備體積大、不便于搬 運、造價高昂，使用時對試驗條件要求苛刻，試驗時間長、操作復雜。


【發明內容】

[0006] 針對現有技術中存在的技術缺陷，本發明的提供了一種能夠精確評價混凝土表面 剝落程度的方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將試件測試面朝上，水平放在桌面或者地面上；
[0008] (2)選取試件測試面的一條邊，分別標記出若干個等分點，以這些等分點為垂足， 做出這條邊的若干條垂線，測量出這些垂線對應的測試面表面輪廓線長度L ;
[0009] (3)計算各點表面輪廓線長度L與未剝落前的測試面表面輪廓線長度1的長度差 Ra，Ra = L-1，利用長度差Ra的數值定量評價試件測試面的剝落程度，Ra數值越高，剝落程度 越嚴重。
[0010] 上述方法中，用混凝土表面剝落程度測量儀測量出所述垂線的表面輪廓線長度L， 所述混凝土表面剝落程度測量儀包括下端敞口的長方體車架，有一 T型架設在車架上部的 框架梁上并垂直于框架梁的一組對邊，T型架的下端伸入車架內并通過轉軸連有探頭架和 連桿，探頭架的另一端有堅直向下的探針，連桿另一端連有記錄板。
[0011] 所述探頭架由與T型架的各邊都垂直的橫梁和與橫梁垂直并堅直向下的堅桿組 成，所述探針設在堅桿的下端。
[0012] 上述方法中，用所述混凝土表面剝落程度測量儀測量所述垂線的表面輪廓線長度 L的步驟為，保持探頭架的橫梁與其中一條垂線重合，并讓探針與試件測試面充分接觸；緩 慢移動T型架沿車架的框架梁滑動，以使探針從試件上的等分點沿該點垂線運動到等分點 所在邊的對邊為止；取出記錄板中的圖紙，即得到該垂線對應的測試面表面輪廓線；重復 此步驟測量其它條垂線的表面輪廓線，最后量出各垂線對應的表面輪廓線長度L。
[0013] 上述方法中，把所述混凝土表面剝落程度測量儀所得的測試面表面輪廓線，放大 若干倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與所述表面輪廓線重合，便可測量出放大若干倍后 的表面輪廓線的長度，再除以放大倍數就得到原表面輪廓線的長度L。
[0014] 所述橫梁上設有配重塊。
[0015] 所述配重塊的重量為不超過10kg。
[0016] 所述車架下端安裝有車輪。
[0017] 所述框架梁上表面設有與所述T型架下表面設的滾輪相配合的滑動槽。
[0018] 所述連桿靠近記錄板的一端設有記錄筆，所述記錄板上設有紙張，所述記錄筆為 鉛筆、圓珠筆、鋼筆。
[0019] 本發明提供的評價混凝土表面剝落程度的方法操作步驟簡單，能快速測量出被測 樣品的粗糙度，相對于現有方法而言，測量成本低，測量速度快，測試結果易于觀察且可靠 性高。本方法通過混凝土表面剝落程度測量儀間各部件的機械傳動，直接反映試件測試面 的粗糙度，減少中間測量的誤差，省去烘干稱重程序，降低測試誤差，也加快了測試結果的 得出速度。本發明方法的測量精度可以達到〇.〇1_，能夠為后續測定混凝土表面粗糙度值， 確定劣化后混凝土的實際保護層厚度和劣化最薄弱點，以及為進一步計算氯離子滲透深度 提供準確數據，還可以為評定混凝土在多因素腐蝕協同作用下的破壞機理及耐久性能提供 參考依據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結構主視圖；
[0021] 圖2所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結構側視圖；
[0022] 圖3所示為混凝土表面剝落程度測量儀的結構俯視圖；
[0023] 圖4所示為本發明方法測得的長度差Ra與剝落量的關系圖。

【具體實施方式】
[0024] 本發明的評價混凝土表面剝落程度的方法是利用了混凝土表面剝落程度測量儀 各部件之間的機械傳動，通過探頭沿發生剝落的混凝土表面經過，并把其表面的輪廓通過 與探頭連接的轉軸和連桿等反映到記錄板上，再通過測量表面輪廓的長度并與剝落前表面 輪廓進行比較即可得到混凝土表面剝落程度的定量分析結果。
[0025] 以下結合附圖和具體實施例，更具體地說明本發明的內容，并對本發明作進一步 闡述，但這些實施例絕非對本發明有任何限制。本領域技術人員在本說明書的啟示下對本 發明實施例中所作的任何變動都將屬于本發明權利要求書的范圍內。
[0026] 本發明提到的混凝土表面剝落程度測量儀包括一個車架1，該車架1是一個呈長 方體或正方體的下端敞口的框架體，框架體是由呈長方形或正方形的框架梁2和支架3構 成。框架梁2由4根金屬桿依次首尾相連構成，支架3在框架梁2的四個角下方，該支架3 垂直于框架梁2所在的平面。支架3的下端安裝有車輪4。車架1中框架梁2和支架3之 間及構成框架梁2的金屬桿之間可以是固定連接，也可以是可拆卸式的連接，車架1的材料 不限于金屬，還可以選用木材、合成材料、無機非金屬材料、復合材料等。
[0027] 在框架梁2其中一組平行的金屬桿上方放置一可移動的T型架5,并在這組金屬 桿上表面開有與T型架5下表面的滾輪相配合的滑動槽，T型架5的T字橫邊垂直于放置 其的金屬桿并保持這種垂直狀態沿該金屬桿滑動，T型架5的T字堅邊則伸進車架1內。T 型架5的T字堅邊下端沿T型架的滑動方向設有一探頭架6,探頭架6包括一條垂直于T型 架5的T字堅邊的橫梁61，和一條垂直于該橫梁61、平行于支架3并向下延伸的堅桿62， 使探頭架6呈一個沿順時針方向旋轉了 90°的L型。探頭架6的橫梁61上固定設有一配 重塊7,堅桿62的下端設有用于接觸試件測試面的探針8,配重塊7能夠保證探針8在沿試 件測試面運動的過程中始終與試件測試面接觸，配重塊的重量可隨實際需要在不超過l〇kg 范圍內調整。
[0028] T型架5的T字堅邊下端連有一連桿9,連桿9的另一端連有記錄板10。連桿9和 探頭架6的橫梁61通過同一個轉軸11與T型架5的T字堅邊下端連接，于是將探針8沿 試件測試面的運動軌跡通過探頭架6、轉軸11和連桿9反映在記錄板10的圖紙上，探針8 沿試件測試面的運動軌跡即是發生剝落后試件測試面的表面輪廓，再將其與剝落前的表面 輪廓作比較，便能得到試件測試面的剝落程度。
[0029] 使用時，將一塊底面為10cmX 10cm的混凝土立方體試件（混凝土立方試件按照混 凝土成型步驟放入標準試模即可得混凝土立方體試件）的測量面朝上，平放在水平的置物 臺或者地面上；選取試件測量面的一條邊作為測量的起始邊，按長度標記出5個等分點，以 這5個等分點為垂足，做出這條起始邊的5條垂線；把混凝土表面剝落程度測量儀放于試件 上方，讓試件置于該混凝土表面剝落程度測量儀的車架內，保持探頭架6的橫梁61與其中 一條垂線重合，并讓探針8與試件測試面充分接觸；緩慢移動T型架5沿車架1的框架梁2 滑動，以使探針8從試件上的等分點沿該點垂線運動到起始邊的對邊為止；取出記錄板中 的圖紙，即得到該垂線對應的試件測試面的表面輪廓線。把混凝土表面剝落程度測量儀所 得的表面輪廓線，放大5倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與表面輪廓線重合，便可測量出 放大后的表面輪廓線的長度，再除以5就得到放大前表面輪廓線的長度L。計算表面輪廓線 長度L與未剝落前的試件表面輪廓線長度1的長度差R a，即Ra = L-1。按照相同的操作分 別計算出這5條垂線對應的試件測試面的表面輪廓線與未剝落前的試件表面輪廓線的長 度差R a，將得到5個Ra求平均值。
[0030] 若想使測量結果更為準確，可以增加等分點的數量，從而得到更多記錄有試件測 試面表面輪廓線的圖紙，得到更多的表面輪廓線長度差Ra。
[0031] 用混凝土表面剝落程度測量儀分別測定普通混凝土、粉煤灰混凝土和石灰石粉 混凝土經鹽凍14次、28次和42次的長度差R a，并通過國際結構材料試驗室和專家聯合會 RILEM推薦的CIF法（RILEM TC176)進行測量、計算得到混凝土對應的剝落量值，測定結果 見表1。
[0032] 表1各種混凝土經過鹽凍后的表面輪廓線的長度差Ra和對應的剝落量
[0033]

【權利要求】
1. 一種評價混凝土表面剝落程度的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將試件測試面朝上，水平放在桌面或者地面上； (2) 選取試件測試面的一條邊，分別標記出若干個等分點，以這些等分點為垂足，做出 這條邊的若干條垂線，測量出這些垂線對應的測試面表面輪廓線長度L ; (3) 計算各點表面輪廓線長度L與未剝落前的測試面表面輪廓線長度1的長度差艮，艮 =L-1，利用長度差Ra的數值定量評價試件測試面的剝落程度，1^數值越高，剝落程度越嚴 重。
2. 根據權利要求1所述方法，其特征在于，用混凝土表面剝落程度測量儀測量出所述 垂線的表面輪廓線長度L，所述混凝土表面剝落程度測量儀包括下端敞口的長方體車架，有 一 T型架設在車架上部的框架梁上并垂直于框架梁的一組對邊，T型架的下端伸入車架內 并通過轉軸連有探頭架和連桿，探頭架的另一端有堅直向下的探針，連桿另一端連有記錄 板。
3. 根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述探頭架由與T型架的各邊都垂直的橫梁 和與橫梁垂直并堅直向下的堅桿組成，所述探針設在堅桿的下端。
4. 根據權利要求3所述方法，其特征在于，用所述混凝土表面剝落程度測量儀測量所 述垂線的表面輪廓線長度L的步驟為，保持探頭架的橫梁與其中一條垂線重合，并讓探針 與試件測試面充分接觸；緩慢移動T型架沿車架的框架梁滑動，以使探針從試件上的等分 點沿該點垂線運動到等分點所在邊的對邊為止；取出記錄板中的圖紙，即得到該垂線對應 的測試面表面輪廓線；重復此步驟測量其它條垂線的表面輪廓線，最后量出各垂線對應的 表面輪廓線長度L。
5. 根據權利要求4所述方法，其特征在于，把所述混凝土表面剝落程度測量儀所得的 測試面表面輪廓線，放大若干倍打印出來，然后取線繩并讓線繩與所述表面輪廓線重合，便 可測量出放大若干倍后的表面輪廓線的長度，再除以放大倍數就得到原表面輪廓線的長度 L〇
6. 根據權利要求2-5任一所述方法，其特征在于，所述橫梁上設有配重塊。
7. 根據權利要求6所述方法，其特征在于，所述配重塊的重量為不超過10kg。
8. 根據權利要求2-7任一所述方法，其特征在于，所述車架下端安裝有車輪。
9. 根據權利要求2-8任一所述方法，其特征在于，所述框架梁上表面設有與所述T型架 下表面設的滾輪相配合的滑動槽。
10. 根據權利要求2-9任一所述方法，其特征在于，所述連桿靠近記錄板的一端設有記 錄筆，所述記錄板上設有紙張，所述記錄筆為鉛筆、圓珠筆、鋼筆。
【文檔編號】G01B21/30GK104101324SQ201410379730
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月4日 優先權日:2014年8月4日
【發明者】姚燕, 王振地, 王玲, 楊柳 申請人:中國建筑材料科學研究總院