一種鋼筋銹蝕率測定裝置及測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鋼筋誘蝕率測定，具體設(shè)及一種鋼筋誘蝕率測定裝置及測定方法，屬 于混凝±建筑領(lǐng)域技術(shù)的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在±木工程領(lǐng)域中，鋼筋與混凝±是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，大量 的建筑結(jié)構(gòu)都是由鋼筋混凝±建成的，但是由于混凝±碳化及氯化物的侵蝕等，會引起鋼 筋的誘蝕。混凝±中的鋼筋誘蝕是導(dǎo)致混凝±結(jié)構(gòu)過早失效的主要原因之一，鋼筋腐蝕降 低結(jié)構(gòu)物的安全性及耐久性，導(dǎo)致在混凝±結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)不同程度的耐久性問題；如混凝± 結(jié)構(gòu)的開裂、內(nèi)部鋼筋誘蝕、凍融循環(huán)、堿集料反應(yīng)等降低了建筑物的承載能力和使用年 限，引起結(jié)構(gòu)耐久性失效。
[0003] 冶金工業(yè)部建筑研究總院的惠云玲等人在研究誘蝕對鋼筋性能的影響中發(fā)現(xiàn)：鋼 筋誘蝕率小于1 %時，誘蝕鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)基本與母材相同，可W不考慮誘蝕對鋼筋力 學(xué)性能的影響；誘蝕率小于5%的鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)可認(rèn)為與母材相同，但是在結(jié)構(gòu)承載 力計(jì)算時需要考慮誘蝕鋼筋截面的損失；誘蝕率大于10%的鋼筋應(yīng)力一應(yīng)變曲線沒有明 顯的屈服點(diǎn)，誘蝕鋼筋的名義屈服強(qiáng)度與名義極限強(qiáng)度比和誘蝕重量比呈線性關(guān)系。國內(nèi) 外其他學(xué)者在誘蝕對混凝±性能的影響W及誘蝕對鋼筋與混凝±之間粘結(jié)性能的影響等 方面的研究中，也發(fā)現(xiàn)鋼筋的誘蝕率對混凝±性能W及鋼筋與混凝±之間粘結(jié)性能有著顯 著的影響。由此可見，鋼筋誘蝕率的研究成為亟待解決的問題，目前在工程領(lǐng)域，混凝±耐 久性中對鋼筋誘蝕的研究已成為最熱口的課題之一。
[0004] 目前測定鋼筋誘蝕率的方法大多數(shù)采用《普通混凝±長期性能和耐久性能試驗(yàn)方 法》（GBJ82-85)中規(guī)定的方法：取出試件中鋼筋，刮去鋼筋上粘附的混凝±，用12%鹽酸溶 液進(jìn)行酸洗，經(jīng)清水漂凈后，用石灰水中和，最后再W清水沖洗干凈；擦干后在干燥器中至 少存放4小時，用分析天平稱重計(jì)算誘蝕失重。
[0005] 顯然，用規(guī)范中的方法測定出的鋼筋誘蝕率實(shí)際上是整個鋼筋的平均誘蝕率，但 實(shí)際上在自然環(huán)境中鋼筋的誘蝕是不均勻的，沿鋼筋長度方向的單位長度的誘蝕率并不一 樣，因此，按上述方法測定的誘蝕率并不能反映每一段鋼筋的真實(shí)誘蝕率，而鋼筋的承載力 取決于沿鋼筋長度方向的最大誘蝕率，研究其平均誘蝕率對計(jì)算結(jié)果的承載力沒有意義。
[0006] 針對上述缺陷，發(fā)明申請201210303757. 9公開了一種測定鋼筋沿長度方向誘蝕 率的裝置及方法，其中，裝置包括臺面、固定裝置、測定裝置W及數(shù)據(jù)采集裝置；固定裝置包 括固定架及夾具，固定架設(shè)有刻度；測定裝置包括容器、水及自動稱重儀，水位于容器內(nèi)； 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)；夾具的一端可W上下移動的設(shè)置在固定架上，夾具的另一端 固定在鋼筋的上端，鋼筋的下斷置于水中；固定架設(shè)置在自動稱重儀上，自動稱重儀通過導(dǎo) 線連接至計(jì)算機(jī)，容器W及自動稱重儀放置在臺面上。該發(fā)明的測試裝置雖然能測出鋼筋 沿長度方向的誘蝕率，但是存在W下多個問題；鋼筋誘蝕量本身是很小的數(shù)值，需要很精確 的測定；鋼筋下降過程中容器中的水面是上升的，會帶來測量誤差；采用本發(fā)明中的手動 調(diào)節(jié)和目測鋼筋的下落量來測量誘蝕，不僅操作過程繁瑣，檢測效率低，而且會出現(xiàn)很大的 誤差；固定架采用懸臂式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致一定的偏屯、作用，可能導(dǎo)致一定的測量誤差；稱重儀稱 量的質(zhì)量包括鋼筋W及固定架的質(zhì)量，因此需要稱重儀的量程足夠大；鋼筋每次下落h導(dǎo) 致的力的變化較小，因此需要稱重儀的精度要足夠高，制造大量程高精度的稱重儀對技術(shù) 要求較高。因此，該裝置在實(shí)際應(yīng)用中存在較大的局限性。
[0007] 為了改進(jìn)上述問題，發(fā)明申請201410151435. 9公開了一種鋼筋誘蝕率的測定裝 置及測定方法。鋼筋誘蝕率的測定裝置包括稱重儀、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、夾具和裝液體的容器，計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)包括處理器、輸入裝置和顯示裝置，稱重儀的數(shù)據(jù)輸出端連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理 器，鋼筋升降裝置包括機(jī)架、夾具、夾具升降機(jī)構(gòu)和感知夾具升降距離的直線位移傳感器， 直線位移傳感器的位移數(shù)據(jù)輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器。該發(fā)明采用的稱重儀器，測量 的是裝液體容器和溢流容器中的水的總質(zhì)量，不能體現(xiàn)力的變化；該發(fā)明采用溢流式雖然 能夠保持液面不變，但是由于鋼筋直徑較小，每次下降的高度也較小，因此溢出的液體很 少，少量的液體會粘附在狀液體容器的外壁而并未直接流入溢流容器，導(dǎo)致最終的測量誤 差較大；鋼筋一端夾在鋼筋夾頭的下面，另一端浸入液體中，該樣不利于測量較長的鋼筋， 例如當(dāng)測量的鋼筋長度為2m時，裝置的高度至少要為4m，而裝置高度過高，不利于裝置穩(wěn) 定，也不利于人為操作；升降系統(tǒng)采用純電動控制，不利于位移的微動調(diào)節(jié)，即無法保證位 移具有足夠的精度。
[0008] 綜上，現(xiàn)有技術(shù)中尚無令人滿意的鋼筋誘蝕率測定裝置和測定方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種測量精度高、效率高的鋼筋 誘蝕率的測定裝置和測定方法，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，準(zhǔn)確地測量出鋼筋局部誘蝕率并繪 制出鋼筋沿長度方向的誘蝕率曲線圖。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0011] 一種鋼筋誘蝕率測定裝置，包括；鋼筋固定系統(tǒng)、液體灌泄系統(tǒng)W及測控系統(tǒng)；所 述鋼筋固定系統(tǒng)包括：鋼筋升降框架和輔助支架，其中，所述鋼筋升降框架包括；基座、安 裝于基座底部的多個腳螺旋、設(shè)置于基座上表面的圓水準(zhǔn)器、中間形成有通孔結(jié)構(gòu)的頂板、 連接基座和頂板的多根由液壓裝置控制的液壓伸縮撐桿、安裝于液壓伸縮桿與頂板連接處 的第一墊塊和第一橡膠墊片；所述輔助支架安裝于頂板上，包括：連接于頂板上的多個電 動伸縮桿、與電動伸縮桿固定連接的一對橫向?qū)к壛?、與橫向?qū)к壛夯瑒舆B接的一對縱向 導(dǎo)軌梁W及滑動連接于縱向?qū)к壛褐g的導(dǎo)塊，在電動伸縮桿與橫向?qū)к壛旱倪B接處設(shè)有 第二墊塊和第二橡膠墊片，所述導(dǎo)塊中央開設(shè)一具有內(nèi)螺紋的孔洞，孔洞內(nèi)連接一定位套 筒，所述定位套筒內(nèi)設(shè)有一與其滑動連接的用于固定鋼筋的鋼筋套筒，定位套筒的兩端均 設(shè)有鋼筋固定卡頭；
[0012] 所述液體灌泄系統(tǒng)包括；液體盛放容器、水累W及分設(shè)于液體盛放容器兩側(cè)的進(jìn) 水口和排水口，液體盛放容器設(shè)置于鋼筋固定系統(tǒng)的基座和頂板之間；
[0013] 所述測控系統(tǒng)包括；力傳感器、液位測定儀、水累控制儀、數(shù)據(jù)采集儀和單片機(jī)，所 述力傳感器固定于頂板的通孔中并且可供鋼筋穿過，所述力傳感器的下端設(shè)有一鋼筋固定 卡頭，所述液位測定儀安裝于頂板的底側(cè)并處于液體盛放容器的開口上方，單片機(jī)包括水 累信號控制端口和數(shù)據(jù)采集儀信號控制端口，分別與水累控制儀和數(shù)據(jù)采集儀連接W傳輸 信號，實(shí)現(xiàn)對水累的自動控制、W及對液位和力的連續(xù)同步采集與存儲。
[0014] 前述腳螺旋W等邊=角形或正方形布設(shè)于基座的底部，通過調(diào)節(jié)腳螺旋使基座處 于水平位置。
[0015] 優(yōu)選地，前述基座上形成有定位卡槽，所述液體盛放容器的底部安裝于定位卡槽 內(nèi)。
[0016] 為了實(shí)現(xiàn)順利滑動，前述定位套筒的內(nèi)壁沿周向均勻分布多條滑槽，滑槽中設(shè)有 光滑的鋼珠，鋼筋套筒與定位套筒之間通過鋼珠實(shí)現(xiàn)滑動。
[0017] 實(shí)際操作中，鋼筋通過多個銷釘固定連接于鋼筋套筒內(nèi)。
[0018] 進(jìn)一步地，前述鋼筋固定系統(tǒng)還包括連接于導(dǎo)塊頂面和底面的一對電磁固定滑 塊，所述電磁固定滑塊通電時產(chǎn)生磁力，利用電磁效應(yīng)將定位套筒吸附鎖定，從而防止其豎 向位移，提高測量的準(zhǔn)確性。
[0019] 具體地，前述液體盛放容器包括；設(shè)置于基座上的玻璃器皿和連接于玻璃器皿上 部的折疊套管，所述折疊套管的頂端通過套管掛環(huán)連接于頂板的底側(cè)；在基座和頂板之間 還設(shè)有若干根套管支撐架，所述折疊套管通過套管固定圈與套管支撐架固定W防止晃動， 提局穩(wěn)固性。
[0020] 優(yōu)選地，前述力傳感器與頂板的通孔結(jié)構(gòu)通過螺紋連接。
[0021] 更進(jìn)一步地，該裝置還包括一電動控制箱，所述電動控制箱上設(shè)有；橫向電動控制 按鈕、縱向電動控制按鈕、豎向電動控制按鈕W及電磁固定控制按鈕；縱向?qū)к壛号c橫向?qū)?軌梁滑動連接，通過橫向電動