无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其包括：绝缘底座；中空绝缘壳体，其位于所述绝缘底座上方且内部放置待检测混凝土试块，所述中空绝缘壳体的外侧面设置有两个接线柱；导线，其平行缠绕在所述中空绝缘壳体的外侧面且两端分别连接至所述接线柱；电感测试仪，其具有两个接线夹与所述接线柱连接，以与所述导线形成一检测电路。本实用新型专利技术提供的无损检测混凝土中钢纤维含量和分布的装置，无需破坏钢纤维混凝土块即可完成测试，不但可以测得钢纤维混凝土中钢纤维的含量，还可以测得钢纤维在其中的分布。还可以测得钢纤维在其中的分布。还可以测得钢纤维在其中的分布。

【技术实现步骤摘要】
无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置


[0001]本技术属于土木工程材料检测领域，尤其涉及到一种无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置。

技术介绍

[0002]当代建筑中，钢纤维混凝土在结构中的运用日益增多。钢纤维混凝土是指在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能。而且钢纤维混凝土在抗弯、抗裂、抗冲击等性能方面与普通混凝土相比都更加优良。随着钢纤维混凝土在隧道、道路、桥梁等领域应用的增加，通过测试来为其使用提供更多地信息变得尤为重要。对于钢纤维混凝土而言，其钢纤维含量及分布方向对结构力学性能的影响巨大，因此在钢纤维混凝土的测试中，除了传统的力学实验外，还需要获得其钢纤维的含量与分布，以为钢纤维混凝土质量控制和结构设计提供依据。
[0003]目前检测钢纤维混凝土中钢纤维含量的方法主要是使用压力试验机将所测钢纤维混凝土试件粉碎，分离出钢纤维后，对其清洗、干燥后称重，然后根据纤维和混凝土的相对质量计算得到钢纤维混凝土中的纤维含量（专利号：CN201310377024.4）。使用这种方法检测，十分直观，却存在着很多不足，比如造价高，使用后的废水污染环境，并且消耗大量的时间。另外这种方法也无法检测出纤维在混凝土中的分布，无法为结构设计提供充足的数据。
[0004]首先，直接破碎的方法可以求得钢纤维的含量却无法得到钢纤维的分布方向。钢纤维混凝土构件的力学性能不仅与钢纤维的含量有关，与钢纤维的分布方向也有莫大关联。比如用钢纤维混凝土制作梁构件，钢纤维大量沿着梁跨度方向分布的梁会比大量沿着垂直于跨度方向分布的梁力学性能好很多。故该方法虽然能测得钢纤维含量，但不能准确地对钢纤维混凝土构件进行质量控制。
[0005]其次，直接破碎的方法是一种耗时耗力且不经济的破坏性检测方法。要把钢纤维混凝土块中的钢纤维分离出来就需要一些大型的机械设备，比如需要用到液压机对钢纤维混凝土块进行破碎，用研磨机对破碎后的混凝土进行研磨以分离出钢纤维。进行这一系列流程不仅工艺复杂而且十分耗费时间，同时大型的机械设备费用昂贵，这些也都导致了该方法不适合推广和现场检测。
[0006]因此，提出一种无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量与分布的装置及方法，对于结构设计和质量控制具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]本技术的一个目的是提供一种无损检测混凝土中钢纤维含量和分布的装置，并提供至少后面将说明的优点。
[0008]本技术的另一个目的是提供一种无损检测混凝土中钢纤维含量和分布的装置，无需破坏钢纤维混凝土块即可完成测试，不但可以测得钢纤维混凝土中钢纤维的含量，还可以测得钢纤维在其中的分布。
[0009]本技术的技术方案如下：
[0010]无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其包括：
[0011]绝缘底座；
[0012]中空绝缘壳体，其位于所述绝缘底座上方且内部放置待检测混凝土试块，所述中空绝缘壳体的外侧面设置有两个接线柱；
[0013]导线，其平行缠绕在所述中空绝缘壳体的外侧面且两端分别连接至所述接线柱；
[0014]电感测试仪，其具有两个接线夹与所述接线柱连接，以与所述导线形成一检测电路。
[0015]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，所述电感测试仪为数字电桥测试仪，为所述导线提供频率为1kHz的电流和1V电压。
[0016]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，所述绝缘底座包括：
[0017]底板；
[0018]支撑块，其设置在所述底板的上表面，且所述中空绝缘壳体套设在所述支撑块外周；
[0019]容置槽，其设置在所述支撑块的上表面以放置所述待检测混凝土试块。
[0020]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，
[0021]所述中空绝缘壳体为上下开口、内部贯通的空心圆柱体结构；
[0022]两个所述接线柱为两个螺栓；
[0023]所述导线为两组缠绕在所述中空绝缘壳体外侧面。
[0024]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，
[0025]所述中空绝缘壳体的高度为200mm，内径为235mm，壁厚为5mm；
[0026]所述螺栓的直径为4mm；
[0027]所述导线为铜线，直径为0.3mm，每组所述导线的缠绕圈数为1200圈，两组所述导线之间的距离为130mm。
[0028]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，
[0029]所述中空绝缘壳体为长方体空心柱，横截面为正方形；
[0030]所述导线为三组分别缠绕在所述中空绝缘壳体的上部、中部和下部。
[0031]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置中，
[0032]所述中空绝缘壳体的高度为150mm，厚度为5mm，内孔边长为17mm；
[0033]所述导线为铜线，直径为0.2mm，总长度为1600m，三组导线之间的间距为65mm，每组所述导线的缠绕宽度为20mm。
[0034]无损检测混凝土中钢纤维含量和分布的方法，其包括以下步骤：
[0035]将无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置安装完成并接通检测电路，得到初始电感系数值L；
[0036]放入一已知钢纤维含量的混凝土试块，得到试验电感系数值，根据所述初始电感
系数值、所述试验电感系数值和已知钢纤维含量计算得到钢纤维含量与电感系数变化值的比例关系；
[0037]放入待检测混凝土试块，得到当前电感系数值，根据当前电感系数值和钢纤维含量与电感系数变化值的比例关系计算得到待检测混凝土试块中的钢纤维含量和方向系数。
[0038]优选的是，所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的方法中，
[0039]选取一与待检测混凝土试块具有相同钢纤维的立方体混凝土试块，分别将其三个相互垂直的面定义为X面、Y面、Z面，分别将X面、Y面、Z面朝上检测得到L
X
、L
Y
和L
Z
，减去初始电感系数值L，得到各个方向上电感增量
∆
L
X
、
∆
L
Y
和
∆
L
Z
，求和得到电感增量之和
∆
L；
[0040]将该试块破碎分离出钢纤维后得到钢纤维质量M，除以试块体积V后得到该试块的钢纤维含量C
f
；
[0041]计算该钢纤维的钢纤维含量与电感系数变化值的比例关系ω，ω=C
f
/
∆
L；
[0042]分别将待检测混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其特征在于，包括：绝缘底座；中空绝缘壳体，其位于所述绝缘底座上方且内部放置待检测混凝土试块，所述中空绝缘壳体的外侧面设置有两个接线柱；导线，其平行缠绕在所述中空绝缘壳体的外侧面且两端分别连接至所述接线柱；电感测试仪，其具有两个接线夹与所述接线柱连接，以与所述导线形成一检测电路。2.如权利要求1所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其特征在于，所述电感测试仪为数字电桥测试仪，为所述导线提供频率为1kHz的电流和1V电压。3.如权利要求2所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其特征在于，所述绝缘底座包括：底板；支撑块，其设置在所述底板的上表面，且所述中空绝缘壳体套设在所述支撑块外周；容置槽，其设置在所述支撑块的上表面以放置所述待检测混凝土试块。4.如权利要求3所述的无损检测钢纤维混凝土中钢纤维含量和分布的装置，其特征在于，所述中空绝缘壳体为上下开口、内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖霖，张帆，赵健，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：新型
国别省市：