一种用于混凝土性能成像监测的模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于混凝土性能成像监测的模具，包括本体、顶盖和复数根金属探针，本体和顶盖用绝缘材料制成，本体为筒形，顶盖固定在本体的顶部；本体的侧壁包括复数个探针孔，本体的底板包括复数个探针孔，顶盖的中部包括复数个探针孔。本实用新型专利技术具有实用简单，装卸方便，适用于混凝土的成像技术，能够实现混凝土构件性能劣化成像监测。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用于混凝土性能成像监测的模具[
]本技术涉及混凝土三维成像测试，尤其涉及一种用于混凝土性能成像监测的模具。[
技术介绍
]位于海洋之中的近海重大交通工程结构，相对于陆地上的结构而言，面临着更加复杂、恶劣的海蚀自然环境。海洋环境特有的有害离子随着海水、海风、海雾缓慢侵入结构，在与海浪、海风、自重等荷载的耦合作用下，引起材料、构件和结构性能的劣化，从而影响结构的正常使用和缩短使用年限，并对结构的抗震性能产生影响。在混凝土结构腐蚀劣化研究方面，国内外已取得了诸多阶段性成果，包括试验研究、模型化表征和精细化数值模拟多个方面，涉及引起钢筋锈蚀的氯离子阈值、钢筋锈蚀程度测定、钢筋锈蚀特征分析、锈蚀物膨胀造成的钢筋与混凝土粘结衰减失效、混凝土保护层开裂或脱落以及腐蚀指标表征等。然而，考虑海蚀环境与复杂应力耦合状态下近海重大交通工程劣化机理和性能演化尤其是直接关联劣化结构抗震性能时变特征的研究成果很少。重要的原因在于问题本身的难度。腐蚀作用与地震作用具有迥异的内在特质和时间效应尺度。前者劣化混凝土结构抗力，经历相对长程慢化的过程；后者则可产生瞬间摧毁结构的作用效应。有学者从桥梁结构生命周期内成本效益投资角度，分析了累计震害损伤和环境作用下腐蚀破坏的影响，但未直接探讨不同腐蚀劣化状态下结构的抗震可靠性问题；现行的结构抗震设计规范也均未充分考虑腐蚀劣化对结构抗震性能的影响。近海重大交通工程，尤其是地下结构性能劣化的机理研究，应该考虑多重作用耦合、发展腐蚀性介质多维传输模型；发展钢筋混凝土结构劣化数值模型。由于上述一系列问题的复杂性，对这些隐患的危害与演化评定尚缺乏科学依据和有效手段。为避免灾害的发生，最有效的方法是采取一定技术手段来对这类结构进行实时监测。借助医学CT思想与地球物理层析成像勘察方法，近几年来层析成像技术逐步发展起来。成像技术由于不同物质或状态的某些特性参数不同，因而可以通过直接或间接提取这些特征参数的空间分布来获得物体内部物质的结构或状态图像。通过对被测对象施加一定安全激励，测量激励传播后产生的响应，由计算机对数据进行处理，从而反演出被测对象内部物质结构图像。作为激励，目前主要是超声或电信号。该监测方法的优点是，可视化，实时，无侵入；因为采用传感器矩阵，有很好的分辨率。但是目前还没有适于混凝土的成像技术，实现混凝土构件性能劣化成像监测的模具。[
技术实现思路
]本技术要解决的技术问题是提供一种能够适用于混凝土成像技术的混凝土性能成像监测的模具。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种用于混凝土性能成像监测的模具，包括本体、顶盖和复数根金属探针，本体和顶盖用绝缘材料制成，本体为筒形，顶盖固定在本体的顶部；本体的侧壁包括复数个探针孔，本体的底板包括复数个探针孔，顶盖的中部包括复数个探针孔。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，金属探针为不锈钢螺钉，螺钉的前端为球面或锥面；所述的探针孔为螺纹孔。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，顶盖底面的中部和本体底板顶面的中部各包括一个用于嵌入混凝土试样的凹槽。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，本体侧壁上的探针孔分成复数行和复数列，复数列探针孔沿侧壁的周向均布。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，顶盖和底板的探针孔分成同心的复数圈，外圈的探针孔多于内圈的探针孔；在同一圈上，探针孔沿周向均布。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，圈间的间隔相等，顶盖和底板的中心各包括一个探针孔。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，顶盖和底板的探针孔上下对称布置。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，顶盖通过螺钉固定在本体的顶部。以上所述的混凝土性能成像监测的模具，所述的绝缘材料为有机聚合物。本技术本技术具有实用简单，装卸方便，适用于混凝土的成像技术，能够实现混凝土构件性能劣化成像监测。[【附图说明】]下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例的结构图。图2是本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例的俯视图。图3是本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例去除探针后的主视图。图4是本图3中的A向剖视图。图5是本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例顶盖的剖视图。图6是本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例本体的俯视图。[【具体实施方式】]本技术用于混凝土性能成像监测的模具实施例的结构如图1至图6所示，包括本体1、顶盖2和214根金属探针3，本体I和顶盖2用高绝缘有机聚合物材料制成，本体I为筒形，顶盖2通过4个螺钉4固定在本体I的顶部，形成一个底面直径为70_，高为96mm的圆柱腔体。本体I的侧壁101上有176个探针孔5，本体I的底板102上有19个探针孔5，顶盖2的中部有19个探针孔5。金属探针3采用不锈钢螺钉，螺钉的前端为球面(或锥面)。探针孔5为与不锈钢螺钉适配的螺纹孔。顶盖2底面的中部有一个用于嵌入混凝土试样的凹槽201。本体底板102顶面的中部有一个用于嵌入混凝土试样的凹槽103。凹槽201和103的深度为2mm，直径为50mm。侧壁101与混凝土试样100有IOmm的间距，测试时要将金属探针3旋进并与混凝土试样紧密接触。本体I侧壁101上的176个探针孔5按10行和16列分布，16列探针孔5沿侧壁101的周向均布，在侧壁101的展开面上，探针孔5形成矩形阵列。顶盖2和底板102各包括三圈同心的探针孔5，由内向外探针孔的数量为2、6、10。在同一圈上，探针孔5沿周向均布。圈与图之间的间隔相等，都是10mm，顶盖2和底板102的中心各各一个中心探针孔。顶盖2和底板102的探针孔5上下对称布置。金属探针3的一端与试样100接触，另一端通过导线与仪器连接。本技术以上实施例在操作时将直径50mm、高IOOmm的混凝土试样置于模具的内腔中，利用顶盖和底板的上下凹槽扣住，将金属探针旋紧，通过导线和数据采集仪器连接。可以利用214个监测点中任何一个点作为输入端，剩余监测点作为输出端；一次最多可以获得213个监测点的数据；通过输入端和输出端的相对空间位置和每个输出端检测点的数据对应关系，重构成三维的监测性能云图；从而实现三维成像的目标。本技术以上实施例具有以下有益效果:1.提供了一种用于混凝土结构使用过程中混凝土构件性能劣化成像监测的模具，具有实用简单，可嵌入，密封性好，装卸方便，测试精确等优点；2.能即时监测出混凝土样品的性能劣化情况，包括混凝土裂缝、钢筋的腐蚀和锈蚀等情况；3.利用螺钉连接顶盖和本体的侧板,顶盖与底板均有直径为50mm侧面高为2mm的凹槽，能保证混凝土试样的位置固定，装卸方便；4.共有214个监测点，实现对混凝土样品的全方位精确监测；5.按照现代健康监测技术要求采用嵌入式监测系统，形成智能结构体系；6.能够分类识别钢筋混凝土构件劣化的主要因素，实现劣化钢筋混凝土构件的粘结与滑移以及混凝土保护层开裂与脱落的实时成像监测；可以实现对钢筋混凝土不同劣化类型特征的有效判别。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混凝土性能成像监测的模具，包括本体和顶盖，其特征在于，包括复数根金属探针，本体和顶盖用绝缘材料制成，本体为筒形，顶盖固定在本体的顶部；本体的侧壁包括复数个探针孔，本体的底板包括复数个探针孔，顶盖的中部包括复数个探针孔。

【技术特征摘要】
1.一种用于混凝土性能成像监测的模具，包括本体和顶盖，其特征在于，包括复数根金属探针，本体和顶盖用绝缘材料制成，本体为筒形，顶盖固定在本体的顶部；本体的侧壁包括复数个探针孔，本体的底板包括复数个探针孔，顶盖的中部包括复数个探针孔。2.根据权利要求1所述的混凝土性能成像监测的模具，其特征在于，金属探针为不锈钢螺钉，螺钉的前端为球面或锥面；所述的探针孔为螺纹孔。3.根据权利要求1所述的混凝土性能成像监测的模具，其特征在于，顶盖底面的中部和本体底板顶面的中部各包括一个用于嵌入混凝土试样的凹槽。4.根据权利要求1所述的混凝土性能成像监测的模具，其特征在于，本体侧壁上的探针孔分成复数行和...

【专利技术属性】
技术研发人员：董必钦，邢锋，张健超，陈立，袁伟鹏，尹远，王琰帅，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：实用新型
国别省市：