一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具制造技术

技术编号:19400536 阅读:24 留言:0更新日期:2018-11-10 06:05
本实用新型专利技术提供一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,先制作实验测试模具,实验测试模具主要为带有钢筋的混凝土试件,钢筋的内部设置带有导线的微型应变片,然后连通CCD相机和应变采集仪分别对钢筋混凝土试件的外部和内部进行监测,再通过数字图像相关系统的处理和换算得到钢筋混凝土试件的应变值;本监测方法测量环境和隔振要求较低,可控性强,完成单个试验周期短,钢筋混凝土试件易加工制作,占用空间小,成本低,制备简单,且能够对钢筋混凝土试件结构的全寿命周期内锈蚀进行全场实时监测,可以得到一个整体宏观的模型;本实用新型专利技术不仅可以在实验室中进行,也可以结合工程实际进行实时监测,为结构安全评价提供新的测量方法。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具
本技术属于钢筋混凝土的锈蚀过程的监测
,涉及一种测试模具,具体涉及一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具。
技术介绍
目前,用于钢筋混凝土锈蚀过程中无损检测有如下方法:人工观测方法、超声波检测方法、雷达探测法、声发射(AE)检测法、红外热像检测和光学测量方法等,具体如下:人工观测方法是把目测结果绘成草图,用裂缝刻度尺和放大镜等测量裂缝宽度,这需要大量的人力和时间,且精度不高;超声波检测方法是利用超声波传播速度及回弹值同混凝土抗压强度之间的相互联系来反映混凝土的抗压强度,并且可以利用超声波在混凝土中传播的时间(声时)和波幅值、频率值的变化来计算裂缝深度、确定内部裂缝的位置;雷达探测法是用天线发射高频电磁波,利用电磁波传播的路径、电磁场分布、波形随传播介质的电性质及几何形状而改变的原理,根据接收到的波的相位、波幅与波形信息的分析推断介质内部结构;声发射(AE)法是指借助专用检测仪器采集材料变形或开裂过程产生的声发射信号,经过计算机处理,从而得到表征缺陷特征的参数,以此来分析和判断材料损伤的大小、位置、状态及发展趋势,可检测出裂缝的位置、大小、扩展情况、种类和深度;红外热像检测是指运用红外热像仪探测物体辐射出来的红外线能量,根据物体表面的温度场分布形成的热像图,直观地显示材料、结构及结合处不连续缺陷的检测技术。虽然以上现有方法能够获取钢筋混凝土结构裂缝的信息,但是需要耗费大量的人力物力,且限制于地形位置等外在因素形象,对于火灾、爆裂产生的微裂缝更是难以捕捉,此外利用微观或者宏观断裂力学的方法对损伤的混凝土结构进行力学分析和安全评估,需要对混凝土结构处在各种阶段的裂纹信息进行准确的描述,然后建立力学分析模型,然而传统的裂纹采集工作量大、采集的信息较为粗糙。因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术中对钢筋混凝土锈蚀过程应力变化的监测方法的不足,提出一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具及锈蚀过程应力监测方法。本技术利用数字图像相关技术和电阻应变片测量相结合的原理,数字图像相关技术的光学测量和数字图像处理方法对工程力学(如位移、变形、应力、应变和速度等)进行高精度的测量,而电阻应变片测量方法的精度高、测量结果稳定,将两者的测量方法的优点进行结合对钢筋混凝土试件进行长期观测、非接触、全局测量,本监测方法对测量环境和隔振要求较低,普适性强,能高效、便利、快速和全局的对钢筋混凝土试件锈蚀过程应力变化进行监测。为了实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,所述测试模具包括:模具槽,所述模具槽为长方体,且所述模具槽上方开口、内部设有空腔;挡板,所述挡板设置在所述模具槽的空腔内,且所述挡板包括第一挡板和第二挡板;第一挡板固定设置在所述模具槽的一端,第二挡板固定设置在所述模具槽的另一端,且第一挡板与所述模具槽一端内侧壁的之间预留空间,第二挡板紧贴所述模具槽另一端的内侧壁;钢筋试件,所述钢筋试件位于所述模具槽的空腔内,且钢筋试件一端部穿过第一挡板、另一端部穿过第二挡板,第一挡板和第二挡板起辅助加固成型的作用;所述钢筋试件为两根不同钢筋的各自的一部分粘贴组合在一起的试件,在钢筋试件内部粘贴有多个带导线的微型应变片,导线从钢筋试件的一端部引出到外部,钢筋试件的另一端部密封;混凝土,所述混凝土浇筑整个模具槽的剩余空腔内,与所述钢筋试件粘接在一起,得钢筋混凝土试件。在如上所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,优选,所述第一挡板和第二挡板均竖直固定卡设在所述模具槽的内腔内,挡板的下底面与所述模具槽的槽底接触,挡板的两个侧壁面与所述模具槽的两个侧壁面接触。在如上所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,优选,所述钢筋试件的结构具体为:两根钢筋沿纵向切开,再各取切开后的一部分又重新粘接在一起组成钢筋试件;每根切开后的钢筋的两部分的中部均开挖有凹槽,凹槽内粘贴有多个带导线的微型应变片,导线从钢筋的一端部引出到外部。在如上所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,优选,所述钢筋试件由切开后的螺纹钢筋和普通钢筋组成;优选地,所述螺纹钢筋和普通钢筋的规格为Φ20mm。在如上所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,优选,所述钢筋混凝土试件的尺寸为100mm×100mm×250mm;优选地,所述凹槽为半圆形凹槽;再优选地,半圆形凹槽的直径为15mm。在如上所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,优选,多个所述微型应变片沿凹槽的长度方向间隔62.5mm均匀分布;优选地,所述微型应变片的数量是四个。一种使用上述任一项所述钢筋混凝土锈蚀的测试模具的钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测方法,所述钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测方法包括如下步骤:步骤一,钢筋试件的制备:分别取螺纹钢筋和普通钢筋各一根,然后对螺纹钢筋和普通钢筋进行除锈打磨,沿螺纹钢筋和普通钢筋的纵向从中间切开,然后在切开后的两根钢筋中间各挖出一凹槽,在上下半对相应位置凹槽内粘贴多个带导线的微型应变片,再把两根切开的螺纹钢筋和普通钢筋捆扎成钢筋试件,导线从钢筋试件的一端部引出到外部,钢筋试件的另一端部用环氧封口处理,组成钢筋试件的两个切开后的钢筋之间的接缝处均进行环氧封口处理,备用;步骤二,钢筋混凝土试件的制备:将步骤一制得的钢筋试件放置在模具槽内、两端部分别穿过第一挡板和第二挡板,然后向测试模具内浇筑混凝土,得钢筋混凝土试件,备用;步骤三,钢筋混凝土试件的处理:将步骤二制得的钢筋混凝土试件进行标准养护,脱模;然后将钢筋混凝土试件的未引出导线的另一端部裸露的钢筋端头切掉,再对钢筋混凝土试件表面进行打磨平整处理至光滑,最后在钢筋混凝土试件表面人工涂黑白相间的散斑,备用;步骤四,对钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测进行监测:将步骤三制得的钢筋混凝土试件上所引出的导线连接应变采集仪,用以采集微型应变片的数值;在钢筋混凝土试件外部采用CCD摄像机实时采集钢筋混凝土试件的正表面和上表面的图像,直至钢筋混凝土试件完全开裂,有锈蚀产物从正面溢出则停止采集。如上所述的钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测方法,优选,所述步骤一中,对螺纹钢筋和普通钢筋除锈打磨之前先进行酸洗;优选地,酸洗所采用的酸性溶液为盐酸溶液;再优选地,所述盐酸溶液中盐酸:水的比例为(8-13):100。如上所述的钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测方法,优选,所述步骤四中,所述应变采集仪所采用的是DH3815N静态应变采集仪;优选地,所述步骤三中,标准养护周期为28d。如上所述的钢筋混凝土锈蚀过程全场应力场监测方法,优选,所述步骤一中,导线与微型应变片上的细丝用焊锡电性连接,以保证导线与微型应变片之间的良好通路。与最接近的现有技术相比,本技术提供的技术方案具有如下优异效果:本技术试验测试模具搭设方便,测量环境和隔振要求较低,可控性强,完成单个试验周期短,钢筋混凝土试件易加工制作,占用空间小,成本低,制备简单,且能够对钢筋混凝土试件结构的全寿命周期内锈蚀进行全场实时监测,可以得到一个整体宏观的模型;本技术不仅可以在实验室中进行,也可以结合工程实际进行实时监测,为结构安全评价提供新的测量方法。附图说明图1为本技术实施例中钢筋混凝土锈蚀的测试试件模本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,其特征在于,所述测试模具包括:模具槽,所述模具槽为长方体,且所述模具槽上方开口、内部设有空腔;挡板,所述挡板设置在所述模具槽的空腔内,且所述挡板包括第一挡板和第二挡板;第一挡板固定设置在所述模具槽的一端,第二挡板固定设置在所述模具槽的另一端,且第一挡板与所述模具槽一端内侧壁的之间预留空间,第二挡板紧贴所述模具槽另一端的内侧壁;钢筋试件,所述钢筋试件位于所述模具槽的空腔内,且钢筋试件一端部穿过第一挡板、另一端部穿过第二挡板,第一挡板和第二挡板起辅助加固成型的作用;所述钢筋试件为两根不同钢筋的各自的一部分粘贴组合在一起的试件,在钢筋试件内部粘贴有多个带导线的微型应变片,导线从钢筋试件的一端部引出到外部,钢筋试件的另一端部密封;混凝土,所述混凝土浇筑整个模具槽的剩余空腔内,与所述钢筋试件粘接在一起,得钢筋混凝土试件。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,其特征在于,所述测试模具包括:模具槽,所述模具槽为长方体,且所述模具槽上方开口、内部设有空腔;挡板,所述挡板设置在所述模具槽的空腔内,且所述挡板包括第一挡板和第二挡板;第一挡板固定设置在所述模具槽的一端,第二挡板固定设置在所述模具槽的另一端,且第一挡板与所述模具槽一端内侧壁的之间预留空间,第二挡板紧贴所述模具槽另一端的内侧壁;钢筋试件,所述钢筋试件位于所述模具槽的空腔内,且钢筋试件一端部穿过第一挡板、另一端部穿过第二挡板,第一挡板和第二挡板起辅助加固成型的作用;所述钢筋试件为两根不同钢筋的各自的一部分粘贴组合在一起的试件,在钢筋试件内部粘贴有多个带导线的微型应变片,导线从钢筋试件的一端部引出到外部,钢筋试件的另一端部密封;混凝土,所述混凝土浇筑整个模具槽的剩余空腔内,与所述钢筋试件粘接在一起,得钢筋混凝土试件。2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土锈蚀的测试模具,其特征在于,所述第一挡板和第二挡板均竖直固定卡设在所述模具槽的内腔内,挡板的下底面与所述模具槽的槽底接触,挡板的两个侧壁面与所述模具槽的两个侧壁面接触。3.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:金祖权王潇舷姜玉丹张良杜丰音康悦曹杰荣
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:新型
国别省市:山东,37

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