CN103411831B - 混凝土抗压强度智能检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土检测仪的技术领域，公开了混凝土抗压强度智能检测仪及其检测方法，检测仪包括底座、两支撑柱、压力传感器、数据处理机构以及加载机构，所述支撑柱相间布置，其上设有试件夹；压力传感器位于两支撑柱的中间位置，其上端覆盖有呈水平放置的连接平板，连接平板上凸设有加压支条，加压支条置于两试件夹的中间位置。本发明提供的智能检测仪用于对混凝土试件进行检测，不会对混凝土构件造成破坏，且减少检测过程中对混凝土试件的影响因素，从而提高检测精度，且整个检测过程简单，较易实现；其结构简单，小型化，便于携带，且适用于现场检测，其检测过程实现自动化，避免人员操作等因素影响检测精度，并且较为环保，成本低。

Description

混凝土抗压强度智能检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及混凝土检测仪的技术领域，尤其涉及混凝土抗压强度智能检测仪及其检测方法。

背景技术

混凝土作为现时建筑的主要构成体，其性能直接影响建筑的安全，且其抗压强度则为其较为重要的性能参数。

现有技术中，对混凝土抗压强度的检测方法包括如下几种：

1、传统试验机法，该方法采用万能试验机或压力试验机对边长为150mm的混凝土标准件进行抗压试验，从而得到极限破坏荷载，再根据极限破坏荷载与混凝固标准件的受压面积，进行计算，得到混凝土的抗压强度；该方法存在的缺陷为：检测过程产生的建筑垃圾多，不环保；仪器设备庞大，不能现场携带，检测精度受检测过程中的加载速率和人员操作等各种因素影响；

2、回弹法，该方法通过确定混凝土表面的硬度，进而推定混凝土的抗压强度；该方法存在的缺陷为：检测精度较低；

3、钻芯法，在结构或构件中钻取混凝土试样，并将试样加工为传统试验机上相同的混凝土标准件，进而通过抗压试验得到混凝土抗压强度；该方法存在的缺陷为：操作过程繁琐，且对混凝土构件或混凝土结构造成较大的损伤，且在加工混凝土进行试验的过程中，存在较多的影响因素；

4、超声回弹综合法，该方法通过在混凝土表面测定硬度，并通过内部超声波的波速综合推定混凝土的抗压强度；该方法存在的缺陷为：检测精度较为单一，操作过程繁琐，需要进行内部超声波的波速测定，受现场环境条件限制；

5、后锚固法，该方法通过在混凝土表层30mm的范围内，将嵌入在混凝土中的后锚固法的破坏体拨出，测定拨出力，进而推定混凝土的抗压强度；该方法存在的缺陷为：破坏体对混凝土结构或混凝土构件造成损伤，且在检测过程中，其应力复杂，对检测结果的影响因素较多；

6、剪压法，通过剪压仪对混凝土构件的直角边施加垂直于混凝土构件的承压面的剪压力，进而推定混凝土的抗压强度；该方法存在的缺陷为：检测过程中，对混凝土构件造成损伤，且受混凝土构件的形状、检测位置、检测范围及混凝土构件的厚度等条件限制，操作繁琐，检测精度较低。

综上所述，现有技术中用于检测混凝土抗压强度的方法存在对混凝土构件造成破坏、操作繁琐、时间长、设备较大以致不便于携带、不便于现场携带、检测过程应力复杂及受人员操作因素影响以致检测精度较低及不环保的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供混凝土抗压强度智能检测仪，旨在解决现有技术中的混凝土抗压强度的检测方法存在对混凝土构件造成破坏、操作繁琐、时间长、设备较大以致不便于携带、不便于现场携带、检测过程应力复杂及受人员操作因素影响以致检测精度较低及不环保的问题。

本发明是这样实现的，混凝土抗压强度智能检测仪，用于对呈矩形状或环形状的混凝土试件进行抗压强度检测，包括底座、两支撑柱、压力传感器、用于处理所述压力传感器输入其中的数据的数据处理机构以及驱动所述压力传感器相对于所述底座上下移动的加载机构，两所述支撑柱相间布置，且呈竖状设于所述底座上，各所述支撑柱上设有试件夹；所述压力传感器电性连接于所述数据处理机构，且连接于所述加载机构，位于两所述支撑柱的中间位置，且位于所述试件夹的下方，所述压力传感器的上端覆盖有呈水平放置的连接平板，所述连接平板上凸设有加压支条，所述加压支条置于两所述试件夹的中间位置。

本发明还提供了上述的混凝土抗压强度智能检测仪的检测方法，包括以下步骤：

1）、将混凝土试件放置在两所述试件夹之间，通过所述试件夹固定混凝土试件，使所述压力传感器上的连接平板及加压支条抵接于混凝固试件的中间位置；

2）、启动加载机构，使所述压力传感器朝上移动，给混凝土试件的中间位置施加压力载荷；

3）、通过所述加载机构逐次加大压力传感器施加在混凝土试件中间位置的压力载荷，直至混凝土试件被破坏，得到混凝土试件被破坏瞬间的载荷极限值F，通过所述数据处理机构确定该混凝土试件的抗压强度；

4）、重复操作上述的步骤1）、2）及3），直至确定多个混凝土试件的抗压强度，并通过所述数据处理机构，得到多个混凝土试件的平均抗压强度。

与现有技术相比，本发明提供的智能检测仪用于对混凝土试件进行检测，不会对混凝土构件造成破坏，且减少检测过程中对混凝土试件的影响因素，从而提高检测精度，且整个检测过程简单，较易实现；其结构简单，小型化，便于携带，且适用于现场检测，其检测过程实现自动化，避免人员操作等因素影响检测精度，并且较为环保，成本低；该检测仪所检测的混凝土试件的检测龄期范围广，凡能成型的混凝土试件，都能进行抗压强度检测，最早可至1d，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不同龄期的结构工程的混凝土抗压强度的检测，广泛应用于建筑、铁路、交通、水运、港工等行业的混凝土结构实体抗压强度的检测。

附图说明

图1是本发明提供的混凝土抗压强度智能检测仪的主视示意图；

图2是本发明提供的混凝土抗压强度智能检测仪的俯视示意图；

图3是本发明提供的混凝土抗压强度智能检测仪的左视示意图；

图4是图3中的A处的放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1～4所示，为本发明提供的一较佳实施例。

本实施例提供的智能检测仪1，用于对混凝土试件进行抗压强度进行检测，混凝土试件为矩形状或环形状，如圆柱状等，且混凝土试件的直径范围为30mm～50mm，其长度不小于60mm则可，当然，根据实际需求，混凝土试件的直径以及长度也可以设置为其它的数据，并不仅限制于本实施例中的数值。

智能检测仪1包括底座11、两支撑柱14、数据处理机构（图中未标示）以及加载机构12，底座11作为整个智能检测仪1的支撑基础，本实施例中，底座11包括支撑脚以及连接在支撑脚上的支撑板，支撑板为呈水平放置的平板，这样，可以保证其上的其它结构保持水平状态，当然，底座11的结构形状可以多样化，并不仅限制于本实施例中的形状，只要其能起到支撑效果则可；两支撑柱14呈竖状设置在底座11上，且相间布置，也就是两者之间具有间距，在各支撑柱14上设有试件夹15，这样，两个试件夹15相向设置，可以用于夹住两者之间的混凝土试件，以使其保持固定状态；数据处理机构及加载机构12分别设置在底座11上，数据处理机构可以是可嵌入编程的电子元件，用于对进入其内的数据进行要求处理，并输出处理结构，例如，可以是单片机等等。

在底座11上还设有压力传感器16，该压力传感器16连接在加载机构12上，由加载机构12驱动上下移动，压力传感器16位于两试件夹15的中间位置的下方，也就是位于两支撑柱14的中间位置，且与两支撑柱14呈直线布置，其上覆盖有连接平板17，在该连接平板17上凸设有加压支条18，该加压支条18恰好位于两支撑柱14的中间位置。这样，在加载***的驱动下，压力传感器16以及其上的连接平板17、加压支条18可以在底座11上上下移动；

压力传感器16电性连接于数据处理机构，这样，其产生的压力数值可以输进去数据处理机构中进行处理，并对应输出要求的数值。

上述的智能检测仪1，其操作步骤具体如下：

1）、将混凝土试件放置在两个试件夹15之间，并通过试件夹15夹住混凝土试件，以使其为位置固定，并使得压力传感器16上的连接平板17及加压支条18抵接在混凝固试件的中间位置；

2）、启动加载机构12，使得压力传感器16朝上移动，从而给混凝土试件的中间位置施加压力载荷；

3）、通过加载机构12逐次加大压力传感器16施加在混凝土试件中间位置的压力载荷，直至混凝土试件被破坏，从而得到混凝土试件被破坏瞬间的载荷极限值F，通过数据处理机构中不同函数形式的测强公式，可以直接换算成与之对应的混凝土试件的抗压强度，从而确定该混凝土试件的抗压强度；

4）、重复操作上述的步骤1）、2）及3），直至确定多个混凝土试件的抗压强度，并通过数据处理机构，得到多个混凝土试件的平均抗压强度，从而得到多个混凝土试件的抗压强度的代表数值。

本实施例提供的智能检测仪1具有以下的有益效果：

1）、其用于对混凝土试件直接检测，得到其抗压强度，不会对混凝土构件造成破坏，且减少检测过程中对混凝土试件的影响因素，从而提高检测精度，且整个检测过程简单，较易实现；

2）、其所检测的混凝土试件的检测龄期范围广，凡能成型的混凝土试件，都能进行抗压强度检测，最早可至1d，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不同龄期的结构工程的混凝土抗压强度的检测；

3）、该智能检测仪1结构简单，小型化，便于携带，且适用于现场检测，其检测过程实现自动化，避免人员操作等因素影响检测精度，并且较为环保，成本低；

4）、广泛应用于建筑、铁路、交通、水运、港工等行业的混凝土结构实体抗压强度的检测

上述的连接平板17上还设有插销，该插销位于连接平板17的中间位置，这样，当混凝土试件固定好位置后，通过插销插设在混凝土试件的中间位置，可使连接平板17及加压支条18抵接在混凝土试件上。

通过在连接平板17上设置加压支条18，这样，通过加压支条18抵压在混凝土试件的中间位置，由于加压支条18与混凝土试件的相互作用面积较小，在加载机构12逐次加大载荷，直至混凝土试件被破坏的过程中，可大大减少加载机构12在施加载荷过程中的施加力。

本实施例中，试件夹15活动连接在支撑柱14上，其通过导轨结构100连接在支撑柱14上，且导轨结构100沿两支撑柱14的连线方向延伸，从而通过移动两试件夹15，可以缩短或增大两者之间的间距，以使两试件夹15可以用于夹住不同长度尺寸的混凝土试件。

具体地，在支撑柱14的上端面设置有轨槽，该轨槽沿两支撑柱14的连线方向延伸布置，相对应地，试件夹15的下端凸设有导轨，该导轨嵌入在轨槽中，从而实现试件夹15与支撑柱14之间的活动连接。

当然，轨槽也可以设置在试件夹15的下端，从而导轨设置在支撑柱14的上端，从而也可以实现试件夹15与支撑柱14之间的活动连接。本实施例中，轨槽为燕尾槽，当然，其也可以是其它多种形状的槽，并不仅限制于本实施例中的结构形式。

本实施例中，试件夹15中设置有贯穿其两侧端的通孔151，该通孔151的中心线沿两试件夹15的连线方向延伸布置，从而，当试件夹15固定混凝土试件时，混凝土试件的两端可以放置在其通孔151中，从而便于混凝土试件的固定。

上述设置在连接平板17上的加压支条18，其轴线垂直于混凝土试件的轴线，两者呈垂直布置，也就是垂直于两试件夹15的连线，可大大提高检测精度。

为便于数据传递，上述的数据处理机构还设有数据连接口，当然，该数据连接口可以多样化，如USB口，串线口等，这样，便于数据处理机构中的数据输出，也便于向其内输入所需的程序或数据。

本实施例中，在底座11上还设有显示屏10及操作键19，显示屏10及操作键19分别典型连接于数据处理机构，分别用于显示数据处理机构的输出数据，便于用户观看混凝土试件的抗压强度的数值，且通过操作键19，可以对数据处理机构操作，以使其按照用户的要求进行操作。

本实施例中的加载机构12包括移动端以及传动机构，移动端连接在传动机构上，从而利用传动结构的驱动，使得移动端上下移动，上述的压力传感器16连接在移动端上。

具体地，传动机构可以是齿轮机构等等，或者连接杆等。

为了便于用户对混凝土试件加载载荷，上述的传动机构上连接有摇杆13，用户通过摇动摇杆13，可以操作传动机构，从而实现压力传感器16对混凝土试件进行施加载荷。摇杆13布置在底座11的一侧外，这样，便于用户操作摇杆13。

或者，作为其它的实施例，加载机构12可以是液压缸，上述的压力传感器16连接在液压缸的伸缩杆上，当然，其伸缩杆呈竖状布置。

当然，为了实现全自动化操作，上述的加载机构12也可以为自动加载结构，当需要对混凝土试件进行施加载荷时，其可以通过控制元件，控制其自动操作压力传感器16上下移动，直至混凝土试件被破坏。

本实施例中，为了使得检测仪1实现一体化，其为了保护数据处理机构，数据处理机构封装在壳体中，该壳体连接在底座11上；底座11的下端设有槽轨，这样既可减少底座11的重量，且便于底座11与外部设备的连接；或者底座11下端还设有多个连接件，如螺栓、螺孔等，这样，利用这些连接件，也便于底座11的固定，或与外部设备的连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.混凝土抗压强度智能检测仪，用于对呈矩形状或环形状的混凝土试件进行抗压强度检测，其特征在于，包括底座、两支撑柱、压力传感器、用于处理所述压力传感器输入其中的数据的数据处理机构以及驱动所述压力传感器相对于所述底座上下移动的加载机构，两所述支撑柱相间布置，且呈竖状设于所述底座上，各所述支撑柱上设有试件夹；所述压力传感器电性连接于所述数据处理机构，且连接于所述加载机构，位于两所述支撑柱的中间位置，且位于所述试件夹的下方，所述压力传感器的上端覆盖有呈水平放置的连接平板，所述连接平板上凸设有加压支条，所述加压支条置于两所述试件夹的中间位置；所述加载机构包括传动机构以及由所述传动机构驱动相对于所述底座上下移动的移动端，所述压力传感器连接于所述移动端；所述传动机构上连接有操作该传动机构的摇杆。

2.如权利要求1所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述加压支条呈直条状，其轴线呈垂直于两所述试件夹的连线方向布置。

3.如权利要求1所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述试件夹的下端与所述支撑柱的上端通过导轨结构活动连接，所述导轨结构的方向沿两所述支撑柱的连线方向布置。

4.如权利要求1所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述连接平板上凸设有用于***混凝土试件的插销，所述插销呈竖状布置，且位于所述连接平板的中间位置。

5.如权利要求1所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述试件夹中设有供混凝土试件插设的通孔，所述通孔贯穿所述试件夹的两侧端，其中心线沿两所述试件夹的连线方向布置。

6.如权利要求1所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述底座上还设有用于显示所述数据处理机构输出数据的显示屏以及用于控制所述数据处理机构的操作键，所述显示屏及所述操作键分别电性连接于所述数据处理 机构。

7.如权利要求1至6任一项所述的混凝土抗压强度智能检测仪，其特征在于，所述加载机构为液压缸，所述压力传感器连接于所述液压缸的伸缩杆，所述伸缩杆呈竖状布置。

8.如权利要求1-7任一项所述的混凝土抗压强度智能检测仪的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、将混凝土试件放置在两所述试件夹之间，通过所述试件夹固定混凝土试件，使所述压力传感器上的连接平板及加压支条抵接于混凝固试件的中间位置；

2)、启动加载机构，使所述压力传感器朝上移动，给混凝土试件的中间位置施加压力载荷；

3)、通过所述加载机构逐次加大压力传感器施加在混凝土试件中间位置的压力载荷，直至混凝土试件被破坏，得到混凝土试件被破坏瞬间的载荷极限值F，通过所述数据处理机构确定该混凝土试件的抗压强度；

4)、重复操作上述的步骤1)、2)及3)，直至确定多个混凝土试件的抗压强度，并通过所述数据处理机构，得到多个混凝土试件的平均抗压强度。

9.如权利要求8所述的混凝土抗压强度智能检测仪的检测方法，其特征在于，所述连接平板上凸设有插销，所述插销呈竖状布置，于所述步骤1)中，所述压力传感器上的连接平板及加压支条抵接于混凝固试件的中间位置时，所述插销插设于所述混凝土试件的中间位置。