本发明专利技术属于混凝土检测技术领域，尤其是涉及一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法与装置。包括如下步骤：a、选择在结构的成型面上钻取芯样试件，标注芯位置编号；b、将试件夹持在专用试验平台，使用剪切机构对芯样试件进行剪切试验操作，记录剪切力；c、使用拉脱机构对芯样试件进行拉脱试验操作，记录拉脱力；d、测量被剪断和拉断试件的直径，记录在表内；e、将剪切力和拉脱力转换为剪切强度和拉脱强度；f、将剪切强度和拉脱强度代入二元幂函数曲线换算该测点的混凝土抗压强度。本技术方案能够减轻试验工作量，提高试验数据准确性，简化试验设备降低成本。化试验设备降低成本。
【技术实现步骤摘要】
一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法与装置
[0001]本专利技术属于混凝土检测
，尤其是涉及一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法与装置。
技术介绍
[0002]众所周知反映混凝土力学特征的主要指标为压、拉、剪等力学应力值，而混凝土剪应力和拉应力是混凝土构件中影响混凝土抗压强度指标的最重要的因素之一，以立方体试件破坏特征来看，混凝土抗压强度是由无数组剪切强度和抗拉强度组成的，其中拉应力主要取决于胶凝材料的抗拉性能和粘结质量，如：水泥标号、水泥质量、水泥特性等，包括施工中配合比、水灰比和养护质量都影响胶凝材料的最终抗拉强度，从而影响混凝土抗压强度。而占混凝土体积比85％以上的砂子、石子对混凝土强度影响更为重要，如遇风化严重的石子，再好的胶凝材料也无法拌制高质量的混凝土，而剪切应力的大小取决于粗细骨料与胶凝材料粘结后的综合质量，因此粗细骨料的品质也是构成混凝土性能的重要因素。
[0003]为了检测混凝土抗压强度，人们通常采用从结构构件中钻取混凝土芯样试件，经加工后进行抗压试验，由于钻芯操作需将带有骨料粒径的混凝土钻成芯样试件，再经切割、打磨和抗压等工艺过程形成标准试件，规范要求钻芯试件直径不宜小于75mm，而钻取的芯样试件长度要在150mm以上，按照《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344规定，根据构件数确定不同数量的样本量，在混凝土结构上的取样数量一般较多，按照经验如果要保证检测精度，钻芯直径应为100mm的芯样试件，大量的钻芯取样，对既有结构会造成二次损伤，是一个建筑物所属相关各方比较关心的问题。如果一个建筑物在其生命周期内多次被钻取大量的芯样试件，势必会影响结构的安全，严重会造成安全事故。
[0004]为了解决上述出现的问题，我国相关专家学者先后研发了利用小直径芯样试件，即直径44mm芯样试件，通过拉脱强度作为自变量值换算混凝土抗压强度，单一方法解决了对结构损伤大的问题，但由于拉脱试验主要采集的是胶凝材料的粘结强度，而这些因骨料的含泥量，浇筑工艺造成较大的数据离散，同时由于拉脱强度仅占混凝土抗压强度的3％～5％，综合上述原因导致测试结果的标准差偏大，不利于按批推定混凝土强度；之后人们又开始用原位剪切的方法将试件剪断，采集混凝土的原位剪切强度，剪切强度大约是混凝土抗压强度的10％～15％，虽然该法对提高测试结果的精度，降低标准差有所改善，但由于剪切位置在试件的径向位置，为一条垂直于试件轴向的剪切面，此面上的粗细骨料分布无法做到均匀，大量的试验表明，其测试标准差虽然有所改善，但在检测混凝土强度高于C50的混凝土强度时，其测试结果标准差还是偏大，如遇施工管理质量较差，在自身混凝土标准差偏大的工况下，采用原位剪切法也会出现测试结果离散的情况。
[0005]剪拉综合法就是充分利用混凝土剪应力和拉应力，利用小直径芯样试件从微观或微创的角度去采集混凝土的特征值，而这些特征值正是组成混凝土力学性能即混凝土抗压强度的关键因素，采用两个力学参数综合推算混凝土抗压强度，弥补了单一方法产生的缺陷和不足，验证结果表明：剪拉综合法的检测精度和结果可以与直径100mm的芯样试件抗压
强度的结果相比美。
[0006]用剪、拉强度通过测强曲线换算混凝土抗压强度的方法，属于一种对结构损伤小、试验方便的微破损检测技术，基本原理是：采用剪切采集以粗细骨料为主的剪切性能，即剪切强度，采用拉脱检测以水泥胶凝材料为主的粘结性能即拉脱强度；利用剪切和拉脱两个性能参数综合换算混凝土抗压强度。
[0007]由于剪拉综合法钻制的是微型试件，不会损伤钢筋，除适合普通类型混凝土强度检测外也适合混凝土构件钢筋密集工况检测，剪拉综合法不但可以完成原位检测，也可将混凝土试件从结构上取出，在试验室完成剪拉检测，从而使该技术扩大到内弧或外弧形状等不适合原位检测的构件，还适用于构件遭受火烧或冻害的混凝土强度检测。由于它不受混凝土龄期、表面状况等因素的影响，具有较广泛的适用范围，剪拉综合法是近年来经过对已有技术广泛的试验研究、不断改进、提高而形成的新的检测技术。
技术实现思路
[0008]根据以上现有技术中的不足，本专利技术要解决的技术问题是：提供一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法与装置，减轻试验工作量，提高试验数据准确性，简化试验设备降低成本。
[0009]一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法，包括如下步骤：
[0010]a、选择在结构的成型面上钻取芯样试件，标注芯位置编号；
[0011]b、将试件夹持在专用试验平台，使用剪切机构对芯样试件进行剪切试验操作，记录剪切力；
[0012]c、使用拉脱机构对芯样试件进行拉脱试验操作，记录拉脱力；
[0013]d、测量被剪断和拉断试件的直径，记录在表内；
[0014]e、将剪切力和拉脱力转换为剪切强度和拉脱强度；
[0015]f、将剪切强度和拉脱强度代入二元幂函数曲线换算该测点的混凝土抗压强度。
[0016]进一步限定，在剪切试验操作之前先要在试验平台中心位置垫高块，使芯样试件的成型面与垫高块基本在一个平面，垫高块作为试验平台对剪切机构的支撑，在拉脱试验操作之前需将垫高块取下。
[0017]进一步限定，所述芯样试件的长度不小于90mm，直径不小于44mm。
[0018]进一步限定，所述二元幂函数曲线换算公式如下：
[0019][0020]式中：
[0021]第i个测点换算的混凝土立方体抗压强度值(MPa)；
[0022]f
p，i
：单剪强度(MPa)；
[0023]f
s，c，i
：拉脱强度(MPa)。
[0024]一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验装置，包括试验平台和功能部，所述试验平台底部上安装有用于固定试验芯样试件的三爪卡盘，所述试验平台中心开有用于试验芯样试件穿过的通孔，所述通孔的轴线与三爪卡盘同轴；所述功能部上设置有执行部，且通过所述执行部插入通孔作用于试验芯样试件上。
[0025]进一步限定，所述功能部为剪切机构，所述剪切机构包括剪切反力架，所述剪切反力架下端铰接有两个对称设置的剪切卡爪，两个所述剪切卡爪下端构成用于伸入通孔夹持试验芯样试件的执行部；两个所述剪切卡爪的上端均铰接有向内延伸的剪切杠杆，两个所述剪切杠杆之间设置有剪切提升块，所述剪切提升块上安装有剪切提升杆，所述剪切提升杆下端与剪切提升块连接，上端向上延伸连接有动力机构，所述动力机构安装在剪切反力架上，所述剪切提升杆能够在动力机构的作用下向上移动。
[0026]进一步限定，所述通孔上端可拆卸连接有垫高块，所述垫高块为与通孔同轴的环形结构。
[0027]进一步限定，所述功能部为拉脱机构，所述拉脱机构包括固定盘，所述固定盘上铰接有多个拉脱卡爪，多个所述拉脱卡爪下端构成用于伸入通孔夹持试验芯样试件的执行部；多个所述拉脱卡爪的上端均铰接有向内延伸的拉脱杠杆，多个所述拉脱杠杆之间设置有拉脱提升块，所述拉脱提升块上安装有拉脱提升杆，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法，其特征在于：包括如下步骤：a、选择在结构的成型面上钻取芯样试件(3)，标注芯位置编号；b、将试件夹持在专用试验平台，使用剪切机构对芯样试件(3)进行剪切试验操作，记录剪切力；c、使用拉脱机构对芯样试件(3)进行拉脱试验操作，记录拉脱力；d、测量被剪断和拉断试件的直径，记录在表内；e、将剪切力和拉脱力转换为剪切强度和拉脱强度；f、将剪切强度和拉脱强度代入二元幂函数曲线换算该测点的混凝土抗压强度。2.根据权利要求1所述的体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法，其特征在于：在剪切试验操作之前先要在试验平台中心位置垫高块(7)，使芯样试件(3)的成型面与垫高块(7)基本在一个平面，垫高块(7)作为试验平台(6)对剪切机构的支撑，在拉脱试验操作之前需将垫高块(7)取下。3.根据权利要求1所述的体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法，其特征在于：所述芯样试件(3)的长度不小于90mm，直径不小于44mm。4.根据权利要求1所述的体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法，其特征在于：所述二元幂函数曲线换算公式如下：式中：第i个测点换算的混凝土立方体抗压强度值(MPa)；f
p，i
：单剪强度(MPa)；f
s，c，i
：拉脱强度(MPa)。5.一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验装置，其特征在于：包括试验平台(6)和功能部，所述试验平台(6)底部上安装有用于固定试验芯样试件(3)的三爪卡盘(2)，所述试验平台(6)中心开有用于试验芯样试件(3)穿过的通孔，所述通孔的轴线与三爪卡盘(2)同轴；所述功能部上设置有执行部，且通过所述执行部插入通孔作用于试验芯样试件(3)上。6.根据权利要求5所述的体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验装置，其特征在于：所述功能部为剪切机构，所述剪切机构包括剪切反力架(10)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽斌，
申请(专利权)人：深圳中建院建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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