[发明专利]抗剪法检测混凝土抗压强度的方法及装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种混凝土抗压强度检测的方法和装置。

背景技术

目前检测混凝土抗压强度的方法有回弹法、钻芯法、超声回弹综合法、后锚固法和剪压法。下表是针对上述测试方法原理和存在的缺陷进行对比。

 综上所述，与本发明最接近的测试方法为剪压法，其相同之处都是利用测试抗剪强度，来推定抗压强度，区别在于，剪压法存在下述缺陷：对被测混凝土结构构件有一定损伤，而且只是测试的混凝土表面的强度，且受到测试试件形状、测位选择、测试构件抗压强度范围和构件厚度等条件限制，测试过程中剪压力情况复杂，往往导致检测结果不准确。为了克服现有的剪压法存在的缺陷并提高检测结果的准确度，特提出本发明所述技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗剪法检测混凝土抗压强度的方法及装置，要解决现有的混凝土抗压强度测试方法大多对被测构件有一定损伤，测试时受到限制较多，测试过程中应力情况复杂，往往导致测试结果不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

抗剪法检测混凝土抗压强度的方法，步骤如下：

步骤一，在被测混凝土结构或构件上随机钻取3个抗剪试件；

步骤二，将第一个抗剪试件放入抗剪装置的试件导管内，将试件导管的活动段与连接螺母与传力杆连接，启动手摇油泵通过传力杆给位于试件导管活动段的抗剪试件区段施加剪力；

步骤三，逐渐增大剪力直至抗剪试件被剪断，并读取荷载表上剪断瞬间的抗剪峰值F，随后，测量抗剪试件断口处相互垂直向直径，计算抗剪面积S，通过抗剪强度计算公式确定第一个抗剪试件的抗剪强度；

步骤四，重复上述步骤二和三，直至确定出另外两个抗剪试件的抗剪强度；

步骤五，取上述确定出的三个抗剪试件的抗剪强度的平均值作为本组抗剪试件的抗剪强度代表值，并将其带入所测混凝土构件的抗压强度计算公式：

其中：即为第个混凝土构件抗压强度换算值（MPa）；

 即为第个混凝土构件抗剪强度（MPa）；

a、b、c即为回归方程回归系数。

所述步骤一，钻取抗剪试件时采用空心水钻，所述空心水钻的内径不小于44mm。

所述步骤五，抗压强度计算公式中相关系数的确定方法如下：三个抗剪试件的抗剪强度的平均值作为本组抗剪试件的抗剪强度代表值作为自变量代表值，随即试验一组对应的150mm立方体试件抗压强度值作为因变量，通过大量试验，并采用回归分析方法建立抗剪强度和混凝土抗压强度之间的关系，并与事先建立好的测强公式进行比对，从而确定回归方程回归系数a,b和c的具体数值。 

一种抗剪法检测混凝土抗压强度技术装置，包括抗剪试件和抗剪仪，所述抗剪仪由支承结构、测量系统和油泵组成，所述支撑结构包括支承顶板、承力底板和支承杆，所述支承杆支顶在支承顶板和承力底板之间，所述测量系统包括试件导管、传力杆、传感器和荷载表，所述传力杆穿过支承顶板通过连接螺母与试件导管连接，其上自上而下依次穿有拧紧螺母、传感器和千斤顶，所述千斤顶顶在支承顶板的顶面，所述试件导管由两段固定段和一段活动段组成，其内穿抗剪试件，所述油泵为手摇油泵，其动力输出端与支承顶板连接。

所述试件导管的固定段通过焊缝固定在承力底板上。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明依据混凝土轴向抗压强度与抗剪强度标准值建立的相应关系，在结构构件实体上钻取抗剪试件，采用抗剪仪对抗剪试件进行抗剪试验，通过抗剪试验得出的抗剪强度与混凝土试件事先建立的测强公式推定混凝土抗压强度，这种装置对被测混凝土的破坏面小，尤其适合检测钢筋配置密集的混凝土构件。由于对测试构件施加的为纯剪力，混凝土破坏面与抗剪力方向一致，减少测试过程中的影响因素，提高了测试精度，且测试过程简单易行。

本方法检测龄期范围广，凡能钻制成型的抗剪试件，都能进行抗剪法试验。最早可至1 d，可为预应力混凝土的张拉和放张以及混凝土早龄期的施工提供技术保障；可适用于C10-C100的结构工程混凝土强度的检测。

本发明所述测试方法在不对被测混凝土结构构件有较大损伤的同时，可测试到混凝土内部的强度，避免被测试构件由于内部缺陷导致结构失效。

本发明所述测强方法，采用手摇油泵，不受对被测结构混凝土构件形状没有特别限制，测试部位不受限制，现场测试位置的表面无需处理，钻制的抗剪试件不需处理；另外所采用的设备轻便灵活操作简单，准确快捷、成本低。