CN102269556B

CN102269556B - 再生混凝土双精控收缩测量仪

Info

Publication number: CN102269556B
Application number: CN 201110118493
Authority: CN
Inventors: 白国良; 刘超; 尹磊; 张锋剑; 李晓文
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2031-05-09
Also published as: CN102269556A

Abstract

本发明公开了一种再生混凝土双精控收缩测量仪，包括底座，底座上对称设置两个相同的定位杆，在两个定位杆之间对称设置两个相同的定位金属片；两个定位金属片之间设有若干表面光滑滚轴，滚轴垂直于两个定位杆之间的连线，且每两个相邻的滑动滚轴之间距离相等并在之间设置与滚轴平行的滚轴固定条；定位杆为上端带有片状构件的圆柱杆，片状构件上有水平方向的条状滑槽，该条状滑槽中安装千分表；两个定位杆分别安装在底座上的两个定向滑槽中。该测量仪能够最大限度的减少因自摩擦所造成的收缩误差，同时在三个方向上调节控制千分表位置，提高了对再生混凝土收缩量测量的精确性和方便性，克服了现有仪器操作难、精度差的缺陷。

Description

再生混凝土双精控收缩测量仪

技术领域

本发明涉及一种测量仪器，具体涉及一种再生混凝土双精控收缩测量仪。

背景技术

再生混凝土的适时提出一方面解决了巨量建筑垃圾处理的问题，另一方面又使得建筑垃圾得以循环利用生产建筑原材料，节约了大量天然资源，降低了生产能耗。因此这种环境友好型建材以及相关技术成为了目前土木工程建材发展的热点。由于再生混凝土中再生粗骨料表面存在的水泥胶凝体微细孔与微裂缝，使得再生混凝土吸水率以及材料自收缩量均较大异于普通混凝土。而收缩量对于再生混凝土结构构件长期性能与耐久性有着十分重要的影响，因此再生混凝土收缩测量便显得尤为重要。

目前在普通混凝土收缩测量方面常使用的仪器是SP540型混凝土收缩测量仪以及几种公开的专利仪器。这些测量仪器设计的初衷是为了测量普通混凝土或高性能混凝土自收缩，但由于再生混凝土中再生粗骨料来源复杂、加工水平参差不齐以及先天水泥胶凝体微细孔与微裂缝的存在，使得再生混凝土在吸水率以及导致的收缩量方面较大异于普通混凝土或高性能混凝土，呈现出收缩活跃时间长、收缩位置离散性大、收缩量不均匀等特点，这些物理特性决定了传统或现有测量仪器不能够适用于再生混凝土收缩量的测量。同时，现有的测量仪器在千分表对位调节、自摩擦误差消除、初始精度误差等方面存在一定缺陷，使得操作过程繁杂、测量结果很难保证设计精度。

SP540混凝土收缩测量仪的零部件多且安装后试件对中难度大、精度低，操作费时费力且系统误差大。另外几种常用的同类仪器在测量方式上也存在一系列问题：（1）有的仪器先固定千分表，通过移动试件来与千分表进行对位调节，由于试件体自身重量等因素使得试件体与千分表的对位很难做到准确且操作繁琐；（2）有的仪器采用立式、或斜立式放置试件，由于试件体重力因素测量结果的收缩量不再是自收缩，而是自收缩与重力徐变作用收缩量的代数和，这样的结果不能真实反应测试结果；采用卧式放置试件虽然消除了重力徐变的影响但是接触面与地面接触面积过大、自摩擦影响下使得测量结果精度不高。为了克服卧式试件存在的缺陷，专利号为ZL200720032091.2的测量仪在接触面处采用钢珠支撑以消除自摩擦，但是测试时间过久由于重力因素，又会使与钢珠接触的混凝土表面出现凹陷，此时钢珠将失去滚动作用；（3）有的仪器采用单个千分表进行单向测量，如公告号为CN200920086077.x公布的收缩测试装置，针对再生混凝土收缩位置离散性大、收缩量不均匀的特点来说，单向测量初始精度不高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种再生混凝土双精控收缩测量仪，该测量仪采用两个千分表和滑动滚轴，同时通过设置定向滑槽来进行微调测量，在三个方向上调节控制千分表位置，大大提高了对再生混凝土收缩量测量的精确性和方便性，克服了现有仪器操作难、精度差的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种再生混凝土双精控收缩测量仪，包括底座，其特征在于，所述底座上对称设置两个相同的定位杆，所述两个定位杆之间对称设置两个相同的定位金属片；所述两个定位金属片之间设有若干滚轴，所述滚轴垂直于两个定位杆之间的连线，每两个相邻的滑动滚轴之间距离相等，每两个相邻的滑动滚轴之间设置与滑动滚轴平行的滚轴固定条。

所述定位杆为带有圆杆的片状构件，片状构件位于圆杆上方，所述片状构件上有水平方向的条状滑槽，该条状滑槽中安装有千分表，所述千分表能够沿条状滑槽在水平方向上移动；两个所述定位杆分别安装在底座上的两个定向滑槽中，该两个定向滑槽的长度方向与底座的长度方向一致，定位杆能够沿该定向滑槽在底座上移动，且定位杆还相对于底座在竖直方向上移动。

本发明还包括如下其他技术特征：

所述定位杆下端有螺纹，该定位杆由定位螺母和紧固螺母安装在定向滑槽中，所述定位螺母位于底座的上方，所述紧固螺母位于底座的下方。

所述千分表通过对顶螺母固定在条状滑槽上。

所述滚轴固定条的横截面为三角形。

所述测量仪的底座高度为195mm，宽度为200mm、长度为715mm。

本发明的优点如下：

1）采用两个千分表双向精度控制测量，测量系统误差小。

对于再生混凝土试件收缩不均匀的特点，两端设置千分表测量最大限度地降低了收缩不均匀带来的测量误差。在试件的收缩主方向两端布置可精确调节定位的千分表，按照如下公式进行数据处理，由公式（1）不难看到双向测量较单向测量所得数据变异性小、精度高，避免了由于再生混凝土收缩位置离散性大、收缩量不均匀所造成的测量误差。

公式（1）

其中：

为间隔时间内试件收缩量，为第一个千分表初始读数；

为第二个千分表初始读数；

为第一个千分表读数；

为第二个千分表读数。

2）本发明采用两个千分表在试件两端同时测量，且通过在底座上设置定位滑槽，在定位杆上设置条状滑槽，利用定位螺母和紧固螺母固定定位杆，从而将千分表的定位装置设计为一个整体，能够在三个方向上同时调整两个千分表的空间位置，在固定试件之后的测试过程无需大幅度移动沉重的试件，仅需调节千分表，使得测试过程高效便捷，测量初始误差大大减少，实际测量结果较现有的采用单侧千分表的仪器测量精度更高。

3）在底座表面设置滚轴固定条和滑动滚轴，使得底座与再生混凝土试件的接触面较现有采用钢珠支撑的测量仪的接触面变大，从而支撑刚度变大，克服了现有技术中混凝土试件由于重力因素，与钢珠接触的混凝土表面出现凹陷而使钢珠失去滚动作用的缺陷；同时，光滑的滑动滚轴最大限度地减少摩擦带来的影响，便于挪动试件，满足测量规范并保证了测量精度。

附图说明

图1 是本发明的测量仪的结构示意图。

图2是本发明的测量仪的俯视图。

图3是本发明的测量仪的右侧视图。

图4是定位杆结构示意图。

图5是底座的俯视图。

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步解释说明。

具体实施方式

实施例1：

如图1-图3所示，本发明的再生混凝土双精控收缩测量仪，包括底座1，底座1上对称设置两个相同的定位杆2，两个定位杆2之间对称设置两个相同的定位金属片4，定位金属片4用于固定试件，防止试件沿底座纵向滑动，两个定位金属片之间的距离根据具体试件的长度来定，该距离应当与所测试件的长度相等；两个定位金属片4之间设有若干滚轴5，滚轴5垂直于两个定位杆2之间的连线，每两个相邻的滑动滚轴5之间距离相等，每两个相邻的滑动滚轴5之间设置与滑动滚轴5平行的滚轴固定条10，滚轴固定条10的横截面为三角形。

滚轴固定条10是为了防止滑动滚轴5移动距离过大而设置的阻隔装置，在实际制作过程中，要保证滚轴截面直径大于滚轴固定条垂直高度，以防止试件与滚轴固定条接触造成摩擦误差。

如图4所示，定位杆2为带有圆杆的片状构件，片状构件位于圆杆上方，片状构件上有水平方向的条状滑槽6，该条状滑槽6中安装有千分表3，千分表3通过对顶螺母8固定在条状滑槽6中，千分表3能够沿条状滑槽6在水平方向上移动；定位杆2下端有螺纹，两个定位杆2分别由定位螺母7和紧固螺母9安装在底座1上的两个定向滑槽11中，该两个定向滑槽（11）的长度方向与底座（1）的长度方向一致，所述定位螺母7位于底座1的上方，所述紧固螺母9位于底座1的下方。定位杆2能够沿该定向滑槽11在底座1上移动，且定位杆2能够相对于底座在竖直方向上移动。

如图5所示，底座1高度为195mm，宽度为200mm、长度为715mm；定位杆2高度120mm；条状滑槽6长度50mm、宽度15mm；定位金属片4选取长度200mm、高度30mm，厚度1mm的弹性较好的金属片，两定位金属片4净间距515mm；滚轴5直径50mm，横截面为滚轴固定条10的横截面为三角形，其垂直高度25mm；定向滑槽11长度40mm、宽度20mm，定向滑槽两端为圆弧段，该圆弧段直径20mm；定位螺母7选取型号为M20的六角螺母；紧固螺母9选取型号为M20的六角螺母。

试件制备：

按照规范要求，试件采用100mm×100mm×515mm棱柱体试件为标准试件。成型后准备30mm×30mm×3mm平板玻璃若干，将表面清理干净，晾干后将玻璃片用AB胶紧紧黏贴在试件上，试件的两端均应黏贴玻璃片。贴玻璃片时要保证玻璃片平整，牢固。

试件的测量：

按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》要求，待测试件应在3天龄期（从搅拌混凝土加水时算起）从标准养护室取出并立即移入恒温恒湿室测定其初始长度，此后至少应按1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180天（从移入恒温恒湿室算起）的时间间隔量测其变形。先确定试件的测量方向，并做好标记，每次测量均按确定的方向测，保证测点位置不变。

测量开始，直接将待测试件安放在两个定位弹簧片4之间的底座1上，确保定位金属片4将试件挤紧，之后，从三个方向的定位调节来分别确定两个千分表的空间位置：（1）旋转定位杆2上的定位螺母7，使定位杆2沿竖直方向上下移动，带动千分表3到达测点的同一高度位置，两个千分表3均到达测点的高度位置时，完成第一定位，也即是定位杆2高度方向上的定位，此时定位螺母7将定位杆2卡在底座1的定向滑槽11中；（2）沿底座1上的定向滑槽11移动两个定位杆2，待两个千分表2正好接触到试件表面时，拧紧紧固螺母9，紧固螺母9和定位螺母7将定位杆2固定在，完成第二定位；（3）调节两个千分表3，使其沿各自所在的条状滑槽6移动，待两个千分表3均到达各自的测点时，完成第三定位。

三个方向的定位完成后，记录两个千分表显示的数值，即是两个千分表的初始值，此时完成第一次测量。接下来每次测量得到的值与该次测量前的初始值相减即得到试件的收缩值。表1为试验测试结果。

在上述测试过程中，千分表与试件固定之后不受轻微扰动影响，在较长时间的测量中表现出稳定性和整体性好的优势。

表1 测量仪的试验测试结果

备注：（1）试件名称中x%表示再生粗骨料取代率，例如50%表示再生混凝土取代率50%的试件；（2）千分表1、千分表2分别表示本发明采用的两个千分表；（3）第Y天表示试验开始第Y天时读取的千分表实时数据，例如第7天表示试验开始第7天时记录的千分表数据；（4）千分表1、千分表2的读数单位为毫米mm。

测量数据处理举例：以“0%试件1”为例，在第3天至第7天的四天间隔时间内，试件的收缩量为

；第3天千分表读数为初始读数，千分表1读数值为

，千分表2读数值为

；第7天千分表读数为初始读数，千分表1读数值为

，千分表2读数值为

；将上述数据代入公式（1）

中，计算得到该试件4天的间隔时间内的收缩量

=(0.795+0.382)－(0.760+0.361)=0.056。以此类推，可得到在规定间隔时间内，指定试件收缩量变化规律以及相应数值。

Claims

1.一种再生混凝土双精控收缩测量仪，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上对称设置两个相同的定位杆（2），两个所述定位杆（2）之间对称设置两个相同的定位金属片（4）；两个所述定位金属片（4）之间设有若干滑动滚轴（5），所述滑动滚轴（5）垂直于两个定位杆（2）之间的连线，每两个相邻的滑动滚轴（5）之间距离相等，每两个相邻的滑动滚轴（5）之间设置与滑动滚轴（5）平行的滚轴固定条（10）；

所述定位杆（2）为带有圆杆的片状构件，片状构件位于圆杆上方，所述片状构件上有水平方向的条状滑槽（6），该条状滑槽（6）中安装有千分表（3），该千分表（3）能够沿条状滑槽（6）在水平方向上移动；两个所述定位杆（2）分别安装在底座（1）上的两个定向滑槽（11）中，该两个定向滑槽（11）的长度方向与底座（1）的长度方向一致，定位杆（2）能够沿定向滑槽（11）移动，且定位杆（2）还能够相对于底座（1）在竖直方向上移动。

2.如权利要求1所述的再生混凝土双精控收缩测量仪，其特征在于，所述定位杆（2）下端有螺纹，该定位杆（2）由定位螺母（7）和紧固螺母（9）安装在定向滑槽（11）中，所述定位螺母（7）位于底座（1）的上方，所述紧固螺母（9）位于底座（1）的下方。

3.如权利要求1所述的再生混凝土双精控收缩测量仪，其特征在于，所述千分表（3）通过对顶螺母（8）固定在条状滑槽（6）上。

4.如权利要求1所述的再生混凝土双精控收缩测量仪，其特征在于，所述滚轴固定条（10）的横截面为三角形。

5.如权利要求1所述的再生混凝土双精控收缩测量仪，其特征在于，所述底座（1）的高度为195mm，宽度为200mm，长度为715mm。