CN110411827A - 混凝土抗压强度检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种混凝土抗压强度检测装置及检测方法，混凝土抗压强度检测装置包括手持支架和数显回弹仪本体；手持支架包括支撑杆、旋转体、转动驱动机构和回弹仪容置筒；回弹仪容置筒内固设有电动推杆，数显回弹仪本体置于回弹仪容置筒内并位于电动推杆的上方，电动推杆的推杆顶端接触数显回弹仪本体的底面，以推动数显回弹仪本体沿回弹仪容置筒的轴向滑动上升；数显回弹仪本体的弹击杆完全伸出时，弹击杆的顶端位置与回弹仪容置筒的顶面平齐，电动推杆的推杆行程等于所述弹击杆的压缩行程。本发明无需操作人员登高操作，且能使混凝土回弹仪的轴线与测试面始终保持垂直，还能使测区内各测点均匀分布进行测量。

Description

混凝土抗压强度检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及建筑领域中对混凝土抗压强度进行检测的装置及抗压强度检测方法。

背景技术

建筑工程测试技术领域中，回弹法检测建筑板构件、桥梁及各种砼构件（板、梁、柱、桥架）的强度是混凝土结构现场检测中最常用的一种无损检测方法，其主要通过混凝土回弹仪来作为工具实现，混凝土回弹仪是一种通过一弹簧驱动弹击锤并通过弹击杆弹击混凝土表面所产生的瞬时弹性变形的恢复力，使弹击锤带动指针弹回并指示出弹回的距离，从而来推定混凝土的抗压强度的检测装置。适于检测一般建筑板构件、桥梁及各种砼构件等。

在操作回弹仪的全过程中，都应注意持握回弹仪姿势，一手握住回弹仪中间部位，起扶正的作用；另一手握压仪器的尾部，对仪器施加压力，同时也起辅助扶正作用。回弹仪的操作要领是：保证回弹仪轴线与混凝土测试面始终垂直，用力均匀缓慢，扶正对准测试面。慢推进，快读数。

使用混凝土回弹仪对板构件进行强度检测时，板构件上的测区通常需要符合下列规定：

（1）每一结构或板构件的测区数不应少于10个，对于某一方向尺寸小于 4.5m且另一方向小于0.3m的板构件，其测区数量可适当减少，但不应少于 5 个；

（2）相邻两测区的间距应最大不超过2m，测区离板构件端部或施工缝边缘的距离不大于0.5m，且不小于0.2m；

（3）测区应尽量选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土的侧面，当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土的浇筑侧面、表面或底面；

（4）测区宜选在板构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应分布均匀，在板构件的重要部位或薄弱部位，必须布置测区，并应避开预埋件；

（5）测区面积不宜大于 0.04m²；

（6）检测面应为混凝土表面，并应清洁、平整、不应有疏松层、浮浆、油垢及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑；

（7）对弹击时产生颤动的薄壁或小板构件应进行固定。

现有技术中，混凝土结构工程中普通混凝土抗压强度的非破损检测常用的混凝土回弹仪为数显混凝土回弹仪，数显混凝土回弹仪具有可以实现数字、指针双重显示，可自动记录、存储回弹值、累计弹击次数及相关参数，即时查看测试数据及处理结果，可设定正常回弹值范围，并对异常点报警提示，具有USB接口，可将数据传输至PC机进行分析处理等优点。

然而，由于现有数显混凝土回弹仪需要手持操作，在具体使用时存在以下缺点和不足：

1、在检测高处建筑板构件的强度时，操作人员需要登上梯子，然后手持回弹仪进行回弹，在回弹过程中难免存在风险；

2、操作人员登上梯子后，操作空间有限，而且难以使回弹仪的轴线与混凝土测试面始终垂直，会使测量产生较大误差；

3、一般一个测区内需测16个点，每一板构件至少有5个测区，这就需要操作人员来回上下梯子来换测区测量，工作量大而且测得的测点不均匀。

发明内容

本发明主要是解决现有数显混凝土回弹仪存在的上述缺点和不足，提出一种混凝土抗压强度检测装置及检测方法，无需操作人员登高操作，且能使混凝土回弹仪的轴线与测试面始终保持垂直，还能使测区内各测点均匀分布进行测量。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明所提出的混凝土抗压强度检测装置采用以下技术方案予以实现：一种混凝土抗压强度检测装置，包括手持支架和数显回弹仪本体；所述手持支架包括支撑杆、旋转体、用于驱动所述旋转体绕所述支撑杆的轴线进行周向转动的转动驱动机构和与旋转体固连为一体的回弹仪容置筒，所述旋转体的顶面位置低于所述回弹仪容置筒的顶面位置；所述支撑杆可伸缩，所述旋转体和所述转动驱动机构安装在所述支撑杆的顶端上，所述回弹仪容置筒为顶端开口、底端封闭且顶面为水平面的竖直圆筒；所述回弹仪容置筒内固设有电动推杆，所述数显回弹仪本体置于所述回弹仪容置筒内并位于所述电动推杆的上方，所述电动推杆的推杆顶端接触所述数显回弹仪本体的底面，以推动所述数显回弹仪本体沿所述回弹仪容置筒的轴向滑动上升；所述数显回弹仪本体的弹击杆完全伸出时，所述弹击杆的顶端位置与所述回弹仪容置筒的顶面平齐，所述电动推杆的推杆行程等于所述弹击杆的压缩行程；所述支撑杆上设有电源开关按钮、用于控制所述转动驱动机构动作的第一控制按钮和用于控制所述电动推杆动作的第二控制按钮。

所述转动驱动机构包括步进电机和齿轮，所述步进电机的底座焊接在所述支撑杆的顶端上，所述齿轮固设在所述步进电机的转轴顶端上且与所述步进电机的转轴同轴线，所述旋转体上形成有齿轮槽，所述齿轮槽为具有内齿的圆形槽，所述齿轮嵌于所述齿轮槽内并与所述齿轮槽相啮合。

所述旋转体为竖向设置的中空圆筒体，所述转动驱动机构位于所述旋转体内部空间中，所述旋转体的底板上设有供所述支撑杆的顶端伸入的导向孔，所述齿轮槽位于所述旋转体的顶板内表面上。

所述回弹仪容置筒的内壁上形成有竖向延伸的导向槽，所述数显回弹仪本体的外壁上对应设有导向块，所述导向块与所述导向槽导向配合。

所述支撑杆的底端为其手柄部，所述电源开关按钮、所述第一控制按钮和所述第二控制按钮位于所述手柄部上，所述手柄部上还设有用于控制所述电动推杆及所述旋转体按预定顺序动作的第三控制按钮。

所述手持支架还包括刚性连接杆，所述连接杆一端固连所述旋转体，另一端固连所述回弹仪容置筒。

所述连接杆可伸缩。

本发明还提出了一种基于上述混凝土抗压强度检测装置的混凝土抗压强度检测方法，包括如下步骤：

（1）、操作所述数显回弹仪本体使其弹击杆完全伸出，并将所述数显回弹仪本体置于所述回弹仪容置筒内；

（2）、打开所述电源开关按钮，给所述混凝土抗压强度检测装置的电器件上电；

（3）、调节所述支撑杆的长度，使所述回弹仪容置筒的顶面及所述弹击杆的顶端与被测板构件测区表面贴合；

（4）、操作所述第二控制按钮使所述电动推杆工作，其推杆执行向上伸出的动作，推动使所述数显回弹仪本体沿所述回弹仪容置筒的轴向滑动上升并压缩所述弹击杆，所述电动推杆的推杆伸出至行程最高点时所述电动推杆停止工作，此时所述数显回弹仪本体完成被测板构件表面一测点的抗压强度检测，操作所述第二控制按钮使所述电动推杆的推杆复位；

（5）操作所述第一控制按钮使所述转动驱动机构动作，带动所述旋转体进而带动所述回弹仪容置筒旋转一定角度，重复步骤（4）来获得被测板构件测区表面另一测点的检测数据；

（6）重复步骤（5），至完成被测板构件测区表面所有测点的抗压强度检测。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：

1、手持支架具有可伸缩的支撑杆，操作人员无需登高即可测得板构件的混凝土强度；

2、旋转体的顶面位置低于回弹仪容置筒的顶面位置，以保证回弹仪容置筒能顺利接触待测板构件表面，同时数显回弹仪本体的弹击杆完全伸出时，弹击杆的顶端位置与回弹仪容置筒的顶面平齐，则通过将回弹仪容置筒的顶面与被测板构件的表面贴合，可保证数显回弹仪本体轴线与被测板构件表面相垂直，且数显回弹仪本体由下方的电动推杆推动，可实现回弹仪匀速运动，使得测量结果更精确；

3、数显回弹仪本体和回弹仪容置筒一起可由旋转体带动旋转，可使操作人员无需来回移动寻找测点，实现自动化测量一个测区内各测点，而且通过设置旋转角度，利于测区内测点均匀分布；

4、本发明结构简单，利于实现。

附图说明

图1为本发明混凝土抗压强度检测装置实施例的整体结构示意图；

图2为本发明混凝土抗压强度检测装置实施例中数显回弹仪本体的结构示意图；

图3为本发明混凝土抗压强度检测装置实施例中数显回弹仪本体和回弹仪容置筒配合结构示意图；

图4为本发明混凝土抗压强度检测装置实施例中转动驱动机构、旋转体和支撑杆的装配结构示意图；

图5为本发明混凝土抗压强度检测装置实施例中旋转体的顶板内表面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图4，本实施例一种混凝土抗压强度检测装置，包括手持支架100和数显回弹仪本体200；手持支架100包括支撑杆110、旋转体120、用于驱动旋转体120绕支撑杆110的轴线进行周向转动的转动驱动机构130和与旋转体120固连为一体的回弹仪容置筒140，旋转体120的顶面A的位置低于回弹仪容置筒140的顶面B的位置，如图1所示，以保证回弹仪容置筒140与待测板构件表面贴合时，旋转体120的顶面A与待测板构件表面之间还具有空隙，以使回弹仪容置筒140与待测板构件表面顺利贴合接触；支撑杆110可伸缩，旋转体120和转动驱动机构130安装在支撑杆110的顶端上，回弹仪容置筒140为顶端开口、底端封闭且顶面B为水平面的竖直圆筒；如图3所示，回弹仪容置筒140内固设有电动推杆150，数显回弹仪本体200置于回弹仪容置筒140内并位于电动推杆150的上方，电动推杆150的推杆151顶端接触数显回弹仪本体200的底面，以推动数显回弹仪本体200沿回弹仪容置筒140的轴向滑动上升；数显回弹仪本体200的弹击杆210完全伸出时，弹击杆210的顶端211位置与回弹仪容置筒140的顶面B平齐，电动推杆150的推杆151的行程等于弹击杆210的压缩行程；支撑杆110上设有电源开关按钮160、用于控制转动驱动机构130动作的第一控制按钮170和用于控制电动推杆150动作的第二控制按钮180。

采用本实施例混凝土抗压强度检测装置进行混凝土抗压强度检测时，其检测方法，包括如下步骤：

（1）、操作数显回弹仪本体200使其弹击杆210完全伸出，并将数显回弹仪本体200置于回弹仪容置筒140内，保证数显回弹仪本体200与回弹仪容置筒140同轴且位于电动推杆150的上方，其推杆151接触数显回弹仪本体200的底面；

（2）、打开电源开关按钮160，给混凝土抗压强度检测装置的电器件上电；

（3）、调节支撑杆110的长度，方便操作人员手持支撑杆110使回弹仪容置筒140的顶面B及弹击杆210的顶端与被测板构件测区表面贴合；

（4）、操作第二控制按钮180使电动推杆150工作，其推杆执行向上伸出的动作，推动数显回弹仪本体200沿回弹仪容置筒140的轴向滑动上升进而使弹击杆210在被测板构件和电动推杆150的共同作用力下被压缩，当电动推杆150的推杆伸出到达行程最高点时电动推杆150停止工作，此时数显回弹仪本体200达到最大压缩行程，完成被测板构件表面一测点的抗压强度检测，操作第二控制按钮180使电动推杆150的推杆复位；

（5）操作第一控制按钮170使转动驱动机构130动作，带动旋转体120绕支撑杆110的轴线进行周向转动进而带动回弹仪容置筒140旋转一定角度，以沿周向改变数显回弹仪本体200的检测位置，即将其切换至测区的另一测点，重复步骤（4）来获得被测板构件测区表面该另一测点的检测数据；

（6）重复步骤（5），至完成被测板构件测区表面所有测点的抗压强度检测。

则采用本实施例混凝土抗压强度检测装置及其检测方法，其手持支架100具有可伸缩的支撑杆110，则检测时操作人员无需使用梯子等来登高操作即可测得板构件的混凝土强度；数显回弹仪本体200的弹击杆210完全伸出时，弹击杆210的顶端211位置与回弹仪容置筒140的顶面B平齐，则通过将回弹仪容置筒140的顶面B与被测板构件的表面贴合，可保证数显回弹仪本体轴线与被测板构件表面相垂直，且数显回弹仪本体由下方的电动推杆150推动实现匀速运动挤压弹击杆210，使得测量结果更精确；数显回弹仪本体200和回弹仪容置筒140一起可由旋转体120带动旋转，可使操作人员无需来回移动寻找测点，实现自动化测量一个测区内各测点，而且通过设置旋转角度，利于测区内测点均匀分布；本实施例混凝土抗压强度检测装置结构简单，利于实现，采用本实施例混凝土抗压强度检测装置的检测方法简单易行，检测精度高。

具体地，本实施例混凝土抗压强度检测装置可以是电池供电，也可以是外接电源供电，当为电池供电时，电池可置于支撑杆110内部；电源开关按钮160为总开关，打开电源开关按钮160，装置内的各电器件上电，第一控制按钮170控制转动驱动机构130与电源接通实现动作，第二控制按钮180控制电动推杆150与电源接通实现动作，通过设置第一控制按钮170和第二控制按钮180实现了转动驱动机构130和电动推杆150的分别动作。

进一步地，参照图4和图5，转动驱动机构130包括步进电机131和齿轮132，步进电机131的底座焊接在支撑杆110的顶端上，齿轮132固设在步进电机131的转轴133顶端上且与转轴131同轴线，旋转体120上形成有齿轮槽121，齿轮槽121为具有内齿的圆形槽，齿轮132嵌于齿轮槽121内并与齿轮槽121相啮合。步进电机131是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”), 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的。步进电机131的转轴133转动时通过齿轮132与齿轮槽121的啮合带动旋转体120转动，进而带动回弹仪容置筒140及数显回弹仪本体200转动，从而实现测区内测点均匀分布，均匀测量。

对于旋转体120，其为竖向设置的中空圆筒体，即其轴线竖直，转动驱动机构130位于旋转体120的内部空间中，以使结构紧凑、整洁，旋转体120的底板上设有供支撑杆110的顶端伸入的导向孔122，齿轮槽121位于旋转体120的顶板内表面上。即支撑杆110的顶端通过导向孔122伸入旋转体120内部与位于旋转体120内部的步进电机131焊接为一体，导向孔122和支撑杆110的配合可对旋转体120进行径向上的限位，使其转动更平稳，步进电机131的转轴132竖直朝上，以便于其顶端的齿轮132与齿轮槽121相啮合。同时，旋转体120为竖向设置的中空圆筒体，还可以起到减重的作用，便于检测装置手持操作。

为使数显回弹仪本体200上升动作平稳，以尽可能保证其轴线始终与待测板构件表面垂直，回弹仪容置筒140的内壁上形成有竖向延伸的导向槽141，数显回弹仪本体200的外壁上对应设有导向块220，导向块220与导向槽141导向配合。导向块220的尺寸与导向槽141的尺寸相匹配，这样数显回弹仪本体200可以通过导向块220与导向槽141相配合，在回弹仪容置筒140内垂直滑动上升，以保证数显回弹仪本体200始终与待测板构件表面垂直，提高检测精度。本实施例中如图1和图3所示，导向槽141是通过在回弹仪容置筒140的内壁上一体成型弧形长条块，弧形长条块的内凹部分形成导向槽141。

支撑杆110伸缩可采用现有技术，比如现有雨伞上常用的伸缩结构，可不做赘述，支撑杆110上设置伸缩节点111来控制伸缩量，即支撑杆110的长度，即其举升高度，操作简单。支撑杆110的底端为其手柄部112，此处可设置凸纹以便手持，电源开关按钮160、第一控制按钮170和第二控制按钮180位于手柄部112上，以方便操作，手柄部112上还设有用于控制电动推杆150及旋转体120按预定顺序动作的第三控制按钮190。第三控制按钮190是自动操作按钮，按动第三控制按钮190，第一控制按钮170和第二控制按钮180可不再操作，由第三控制按钮190控制电动推杆150及旋转体120按预定顺序动作，完成一个测区的测量，相比单独操作第一控制按钮170和第二控制按钮180，大大提高了测量效率。

本实施例中如图1所示，手持支架100还包括刚性连接杆1100，连接杆1100一端固连旋转体120，另一端固连回弹仪容置筒140，以方便回弹仪容置筒140与旋转体120的连接和同一测区所有测点的发散分布。然而，由于测区面积不宜大于 0.04m²，则连接杆1100的长度不宜过长。

进一步地，连接杆1100可伸缩，进而可调节其长度至合适长度，满足多种检测场合的使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：包括手持支架和数显回弹仪本体；所述手持支架包括支撑杆、旋转体、用于驱动所述旋转体绕所述支撑杆的轴线进行周向转动的转动驱动机构和与旋转体固连为一体的回弹仪容置筒，所述旋转体的顶面位置低于所述回弹仪容置筒的顶面位置；所述支撑杆可伸缩，所述旋转体和所述转动驱动机构安装在所述支撑杆的顶端上，所述回弹仪容置筒为顶端开口、底端封闭且顶面为水平面的竖直圆筒；所述回弹仪容置筒内固设有电动推杆，所述数显回弹仪本体置于所述回弹仪容置筒内并位于所述电动推杆的上方，所述电动推杆的推杆顶端接触所述数显回弹仪本体的底面，以推动所述数显回弹仪本体沿所述回弹仪容置筒的轴向滑动上升；所述数显回弹仪本体的弹击杆完全伸出时，所述弹击杆的顶端位置与所述回弹仪容置筒的顶面平齐，所述电动推杆的推杆行程等于所述弹击杆的压缩行程；所述支撑杆上设有电源开关按钮、用于控制所述转动驱动机构动作的第一控制按钮和用于控制所述电动推杆动作的第二控制按钮。

2.根据权利要求1所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述转动驱动机构包括步进电机和齿轮，所述步进电机的底座焊接在所述支撑杆的顶端上，所述齿轮固设在所述步进电机的转轴顶端上且与所述步进电机的转轴同轴线，所述旋转体上形成有齿轮槽，所述齿轮槽为具有内齿的圆形槽，所述齿轮嵌于所述齿轮槽内并与所述齿轮槽相啮合。

3.根据权利要求2所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述旋转体为竖向设置的中空圆筒体，所述转动驱动机构位于所述旋转体内部空间中，所述旋转体的底板上设有供所述支撑杆的顶端伸入的导向孔，所述齿轮槽位于所述旋转体的顶板内表面上。

4.根据权利要求1所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述回弹仪容置筒的内壁上形成有竖向延伸的导向槽，所述数显回弹仪本体的外壁上对应设有导向块，所述导向块与所述导向槽导向配合。

5.根据权利要求1所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述支撑杆的底端为其手柄部，所述电源开关按钮、所述第一控制按钮和所述第二控制按钮位于所述手柄部上，所述手柄部上还设有用于控制所述电动推杆及所述旋转体按预定顺序动作的第三控制按钮。

6.根据权利要求1所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述手持支架还包括刚性连接杆，所述连接杆一端固连所述旋转体，另一端固连所述回弹仪容置筒。

7.根据权利要求6所述的混凝土抗压强度检测装置，其特征在于：所述连接杆可伸缩。

8.一种基于权利要求1至7中任一项所述混凝土抗压强度检测装置的混凝土抗压强度检测方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、操作所述数显回弹仪本体使其弹击杆完全伸出，并将所述数显回弹仪本体置于所述回弹仪容置筒内；

（2）、打开所述电源开关按钮，给所述混凝土抗压强度检测装置的电器件上电；

（3）、调节所述支撑杆的长度，使所述回弹仪容置筒的顶面及所述弹击杆的顶端与被测板构件测区表面贴合；

（4）、操作所述第二控制按钮使所述电动推杆工作，其推杆执行向上伸出的动作，推动使所述数显回弹仪本体沿所述回弹仪容置筒的轴向滑动上升并压缩所述弹击杆，所述电动推杆的推杆伸出至行程最高点时所述电动推杆停止工作，此时所述数显回弹仪本体完成被测板构件表面一测点的抗压强度检测，操作所述第二控制按钮使所述电动推杆的推杆复位；

（5）操作所述第一控制按钮使所述转动驱动机构动作，带动所述旋转体进而带动所述回弹仪容置筒旋转一定角度，重复步骤（4）来获得被测板构件测区表面另一测点的检测数据；

（6）重复步骤（5），至完成被测板构件测区表面所有测点的抗压强度检测。