[发明专利]多功能高精度硬化混凝土试件处理机

说明书

技术领域

本发明涉及硬化混凝土试件处理装置，尤其涉及一种具有磨粉、钻芯、成孔等多功能于一体的设备。

背景技术

混凝土是当代最重要的建筑材料，最初认为其是不会损坏的材料，但是随着时间的推移，由于外界侵蚀介质的入侵或混凝土内的化学反应，混凝土的耐久性问题受到越来越多的关注。硬化混凝土的试验也从过去只重视混凝土自身基本物理性能试验，渐渐发展为电化学性能、化学分析等多种试验手段，而硬化混凝土针对性不同的试验有着不同混凝土试件处理要求。

海洋工程混凝土结构的耐久性问题最为突出，该环境中钢筋混凝土结构为提高耐久性，要求采用具有优良的抗氯离子渗透性的海工高性能混凝土。目前国内外通常通过室内浸泡氯化钠溶液、海水环境中长期暴露等手段，对试验中的硬化混凝土试件不同深度磨粉取得的粉末样品进行化学滴定，测定不同深度混凝土的氯离子浓度，用以评价硬化混凝土氯离子扩散系数。目前对于粉末中氯离子浓度的测定采用高精度的电位滴定设备，分析结果稳定、精度达万分之一，因此影响该类分析试验结果的主要因素是试件样品制备精度——即深度的控制与各粉层研磨过程中的交叉污染，要求在有限的试件上尽量多地获取粉末样品，同时还需要避开试件的边缘以保证试验结果不受边界效应及上下层之间粉末交叉污染的影响，因此可以灵活同时精确控制采样部位的功能十分重要。同时在海港、公路、铁路工程混凝土结构中，为了提高混凝土结构的耐久性，通常在采用高性能混凝土的同时采用环氧涂层、透水模板、硅烷浸渍等附加防腐蚀措施，在评价这些措施对耐久性的提高中，同样需要采用分层磨粉测试分析。越来越多被海港工程或铁路工程中采用的混凝土硅烷浸渍防腐，在对其混凝土氯离子吸收降低效果检测时，需要进行10mm每段、共3段递进的钻孔及磨粉处理，但传统设备难以达到准确的试样处理精度，从而导致试验结果不具重现性的现象十分普遍。

在进行硬化混凝土芯样抗压强度试验中，要求芯样端面平整、平行且垂直于芯样的轴线，一般的处理方法是用混凝土切割机把混凝土芯样端面处理平整，但混凝土是脆性材料，在切割加工过程中往往容易造成边沿脆断而形成缺陷，在钻芯法检测混凝土强度技术规范（CECS03-88）中建议采用研磨机进行端面加工。

国外有通过类似电动打磨机的设备进行混凝土粉末样品制备，样品制备深度用游标卡尺测量控制，工作效率低，操作过程繁琐，控制精度不高。2008年9月17日公开的中国专利，公开号为CN101264460A，公开了一种混凝土粉末打磨机，采用电机与圆盘结构打磨片对混凝土样品进行逐层制备粉末。该装置可以研磨混凝土样品粉末，但其圆盘形结构打磨片与试样接触面积大，摩擦阻力大，不能灵活对随意对样品任意部位，任意深度进行磨粉，功能较为单一，尚不能满足试验室多样化的样品处理要求；打磨片面积相对较大，与试样的接触打磨面易不均匀，产生转动不平稳，导致研磨断面深度不一，难以达到深度高精度控制，影响试验准确性；转动机构与试样夹具平台分开设计，稳定性不好，垂直精度及分层深度控制精度难以控制；研磨过程中控制磨盘进给量不当时，容易造成过度打磨，影响样品的质量；研磨中由于采用圆盘形结构打磨片，使得磨出的粉末样品难以快速移出打磨面，从而降低研磨效率。

公开号为CN101620049，公开日为2010.01.06，发明名称为混凝土芯样抗压试验方法的中国发明专利申请公开了一种混凝土芯样抗压试验方法，包括混凝土芯样两端磨平后步骤，将混凝土芯样两端补平步骤，补平的混凝土芯样放入压力机(1、4)中加压试验步骤，其特征是：磨平的混凝土芯样直接放入压力机中，磨平的混凝土芯样(3)两端分别放置一块熟化橡胶垫(2)代替补平步骤。用于检测结构实体混凝土抗压强度试验时，保证芯样端面与试验机垫块的良好结合，使测试的强度值更接近混凝土强度真实值，提高了工作效率，解决了传统补平方法的安全环保问题。

公开号为CN101545840，公开日为2009.09.30，发明名称为用芯样强度推定结构混凝土强度的方法的中国发明专利申请公开了一种用芯样强度推定结构混凝土强度的方法，其主要技术方案是在结构混凝土实体上钻取直径75mm的芯样，通过切割、磨平，然后用万能材料试验机进行抗压强度试验，得出芯样试件的混凝土抗压强度值，再利用修正系数公式推定出结构混凝土强度。该发明的优点是：误差小、精度高。可应用于在建建设工程中的质量控制、已有建筑和灾后建筑的评估以及司法鉴定中。