[发明专利]一种实体结构混凝土取粉设备

说明书

技术领域

本发明属于土木工程试验设备领域，尤其涉及一种实体结构混凝土取粉设备。

背景技术

国内外混凝土专家以及工程实际均表明，氯盐引起钢筋锈蚀从而导致结构过早失效是最主要的破坏形式。近几十年来，表征混凝土抗氯离子渗透性的方法大多是测试在电场作用下氯离子侵入快慢，而快速测试结果与实体结构中氯离子的侵入规律有很大差异。

为了及时了解实体结构混凝土中的氯离子浓度分布规律，尽早做出适用经济的结构耐久性再设计方案，对于降低结构物全寿命周期的成本具有重大意义，这也是国内外土木工程领域专家长期以来研究的目标所在。目前，针对实体结构混凝土的氯离子浓度分布的检测有两类，一类是现场实体结构取一批芯样，再集中起来在芯样上磨粉，取芯和磨粉都是集中作业，积累了一批芯样之后再去测试各深度处氯离子的浓度，加上室内磨粉的夹具作业要求，现场钻取的芯样高度要比实际磨粉的深度大很多，对实体结构的危害较大；另外一类，在现场用手持式冲击钻打孔直接取粉，但由于冲击钻的钻孔直径较小，加之其在钻进过程中的振动，取深处的粉样时会触及表面的混凝土，大量的试验证明，表层混凝土中的氯离子等侵蚀性介质的浓度较内部高很多，尤其是服役年限不长的情况，比如5年，10年之内，这将导致所取粉样的代表性大大降低。第二类方法还具有如下缺陷：1)在钻粉的过程中，作业人员需要不停的测量钻进深度，并在接近要求的深度时，频繁停机，以保证粉样在既定的深度范围，导致钻粉效率低下；2)通过一个不太厚的环形钢垫板，限定钻头作业范围，但在实际钻粉过程中，钻头难免会碰到表层的边缘部位，而表层粉样对下面几层粉样的测试结果影响显著，正因为无法确保钻磨下一层的过程中钻头不碰及上面各层，导致测试结果失真；3)人为操作导致钻头钻进速度具有很大的随机性，直接导致钻磨的粉样细度差别很大(从几微米到1mm)，而粉样在约定的酸性溶液或水中溶解的时间段内，粉样的颗粒大小对于溶解出来的氯离子多少影响显著；4)钻磨完一层后，需要停机，并将钻磨的粉样进行收集并取出，现有的设备难以将粉样清理干净，下层粉样中随机的夹杂有上一层的粉样，且不确定影响具体含量，从而导致测试结果失真。此外，现有钻粉设备还存在控制精度低、测试误差大、作业效率低、工人劳动强度大等缺陷，无法适应大批量试件的钻粉工作。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种实体结构混凝土取粉设备。

本发明所采用的技术方案为：

一种实体结构混凝土取粉设备，包括机架，机架上安装有用于对试验样品进行钻粉的钻粉机构、带动所述钻粉机构旋转的第一驱动部以及带动所述钻粉机构和第一驱动部整体升降的第二驱动部，机架上还设置有用于支撑和引导第一驱动部上下运动的直线导轨，钻粉机构包括钻头及对钻头的作业范围进行调整的调节组件，钻头的后方设置有高度可调式粉样收集器，高度可调式粉样收集器的前端与钻头前端在钻头轴向上的距离为一个试样取粉层的厚度。

所述钻头包括刀架和刀具，刀架包括相连的左支架和右支架，左、右支架内侧的相对位置处均开设有滑槽，所述调节组件包括用于安装刀具的刀具支撑板，刀具支撑板的左、右两端面上均凸设有与滑槽相适配的第一滑块，刀具支撑板的顶端固设有齿条，齿条的上方设置有与齿条相啮合的齿轮，齿轮内穿设有齿轮轴，齿轮轴贯穿左、右支架。

所述第一驱动部包括电机，电机的输出轴通过套筒与安装在刀具顶端的传动轴相连，电机通过电机安装架安装在机架的内部，电机安装架的两侧分别设置有与上述直线导轨相适配的第二滑块。

所述第二驱动部包括丝杠和安装在丝杠顶端的旋转盘，机架的顶端固设有与丝杠相适配的螺母，机架的顶端还开设有可供丝杠穿过的通孔，丝杠穿过该通孔后与第一驱动部相连。

所述高度可调式粉样收集器整体呈圆头铁锨状，其包括收集头和与收集头一体固连的收集管，收集管与收集头相连通，收集管的底端开设有出粉通道。

所述高度可调式粉样收集器位于电机安装架的后方，电机安装架的顶端设置有高度调整器，该高度调整器包括套置在收集管外侧的胀紧套以及对所述胀紧套的胀紧程度进行调节的松紧调节组件，该松紧调节组件包括调节螺栓，调节螺栓的一端与胀紧套相连、另一端与固设在电机安装架顶端的定位块相连，调节螺栓的外侧套置有螺纹套筒，螺纹套筒上穿接有旋转手柄。

所述电机安装架的下部设置有防止高度可调式粉样收集器晃动的限位部，该限位部包括分别固设在电机安装架下部两侧的安装座，两安装座之间穿设有限位杆，高度可调式粉样收集器位于限位杆与电机安装架之间。