一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法和裝置。試樣獲取裝置包括機床、磨具、夾具和粉末收集裝置。機床包括工作臺、工作臺X軸方向進給系統(tǒng)和Y軸方向進給系統(tǒng)，夾具固定在工作臺上；芯樣的軸線水平布置，端部伸出；粉末收集裝置固定在夾具上，將磨具和芯樣的端部罩在其中。取樣時，對固定在磨床工作臺上的芯樣的端面分層進行磨削，每磨削一層收集一次粉狀的試樣；芯樣的端面處于豎直方向，粉末收集裝置將芯樣的端部罩住，利用磨粉的重力收集試樣。本發(fā)明可以按精確的厚度取樣，避免了用切片切割所帶來人為偏差與具體操作的不便，利用磨粉的重力收集試樣，設備結(jié)構簡單，為研究腐蝕介質(zhì)進入混凝土中的濃度、梯度提供精確的數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法和裝置
[【技術領域】]
[0001]本發(fā)明涉及混凝土劣化檢測，尤其涉及一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法和裝置。
[【背景技術】]
[0002]海洋混凝土材性劣化機理和規(guī)律是鋼筋混凝土跨海大橋等基礎設施和重大海工構筑物性能保障研宄的關鍵科學問題。在海洋環(huán)境中，跨海橋梁、海底隧道、港工碼頭等混凝土工程經(jīng)受著結(jié)構工作荷載、海水壓力、海流沖刷以及海洋侵蝕性介質(zhì)的多重作用。腐蝕離子會逐漸滲入混凝土內(nèi)部，腐蝕離子滲透引起的鋼筋腐蝕破壞是導致結(jié)構耐久性下降的第一因素。對于混凝土結(jié)構、尤其是海洋工程，混凝土抗腐蝕離子滲透性能是決定整個工程使用壽命的關鍵所在。為了監(jiān)測腐蝕離子滲透濃度以評價混凝土質(zhì)量好壞和可能使用的壽命，需要對劣化海洋結(jié)構芯樣采用刀片分層切割取樣，切割下來的片狀樣品逐一粉碎后，進行化學分析，可以獲得不同深度腐蝕離子濃度的數(shù)據(jù)。但是，傳統(tǒng)刀片分層切割取樣的厚度大、精度不高，容易因人為誤差和操作不當導致獲取的數(shù)據(jù)不夠準確。
[0003]專利號為CN201010161102.3的發(fā)明專利公開了一種自動分層打磨機，包括支架，支架上設有數(shù)控裝置、豎向進給電機、傳動電機、橫向進給電機，數(shù)控裝置分別與豎向進給電機、傳動電機、橫向進給電機連接；豎向進給電機連接豎向進給絲杠，豎向進給絲杠上連接固定架，固定架上固接傳動電機；傳動電機轉(zhuǎn)軸上固接打磨片，打磨片的對面設置加持試驗樣品的夾具，夾具設置在滑軌上，滑軌與橫向進給電機連接。該發(fā)明的自動分層打磨機在一定程度上解決了芯樣切割不均和切割后研磨的問題，但該打磨機需要安裝鼓風、過濾裝置，結(jié)構復雜，操作不便；過濾裝置阻隔了部分打磨下來的試樣粗粉末，影響了取樣精度。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種設備結(jié)構簡單、取樣精度高、操作方便的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法。
[0005]本發(fā)明另一個要解決的技術問題是提供一種取樣精度高、操作方便，結(jié)構簡單的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法，將混凝土劣化檢測的芯樣固定在磨床工作臺上，對芯樣的端面按設定的層深分層進行磨削，每磨削一層收集一次粉狀的試樣；芯樣的端面處于豎直方向，粉末收集裝置將芯樣的端部罩住，利用磨粉的重力收集試樣。
[0007]一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的技術方案，包括機床、刀具、夾具和粉末收集裝置。所述的刀具是磨具，所述的機床包括安裝磨具的主軸、工作臺、工作臺X軸方向進給系統(tǒng)和工作臺Y軸方向進給系統(tǒng)，用于夾持芯樣的夾具固定在工作臺上；芯樣的軸線水平布置，端部伸出；粉末收集裝置固定在夾具或工作臺上，將磨具和芯樣的端部罩在其中。
[0008]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，所述的機床是臥式機床，芯樣的軸線與機床主軸軸線的方向平行，機床主軸軸線的方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向；所述的磨具是碟形砂輪，碟形砂輪固定在主軸的前端，沿X軸方向?qū)π緲拥亩嗣孢M行磨削。
[0009]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，夾具包括底座和壓塊，底座的頂部和壓塊的底部各包括V形槽；底座固定在工作臺上，芯樣放置在底座頂部和壓塊底部的V形槽中；壓塊通過螺栓固定在底座上。
[0010]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，粉末收集裝置包括罩殼、蓋板和接灰盒，罩殼的下部包括漏斗狀的出灰口，接灰盒套在出灰口上，位于出灰口的下方；罩殼的上部的一側(cè)包括開口，蓋板扣在所述的開口上；蓋扳包括主軸孔，機床主軸的端部穿過主軸孔伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼的另一側(cè)的側(cè)板包括螺釘孔和芯樣孔，芯樣穿過芯樣孔，芯樣的端部伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼通過螺釘固定在夾具上。
[0011]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，包括密封膠圈，密封膠圈安裝在芯樣孔的邊緣，密封膠圈的內(nèi)孔與芯樣的外周適配。
[0012]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，所述的機床是立式機床，機床主軸的軸線方向為Z軸方向，芯樣的軸線方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向；所述的磨具是圓柱砂輪，圓柱砂輪固定在主軸的下端，圓柱砂輪的圓柱面沿X軸方向?qū)π緲拥亩嗣孢M行磨削。
[0013]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，包括打磨機、抽風機和三通管，接灰盒下部包括出灰口 ；所述的打磨機和抽風機固定在機床上，三通管的第一管的入口接接灰盒下部的出灰口，第二管的出口接抽風機的進風口，第三管的出口接打磨機的進料口 ；三通管的第一管與第三管直接連通，第二管的入口部位裝有濾網(wǎng)。
[0014]以上所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，粉末收集裝置包括罩殼、蓋板和接灰盒，罩殼的下部包括漏斗狀的出灰口，接灰盒套在出灰口上，位于出灰口的下方；罩殼的上部的一側(cè)包括開口，蓋板扣在所述的開口上；罩殼的頂板包括主軸孔，機床主軸的端部穿過主軸孔伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼的另一側(cè)的側(cè)板包括螺釘孔和芯樣孔，芯樣穿過芯樣孔，芯樣的端部伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼通過螺釘固定在夾具上。
[0015]本發(fā)明不僅可以按精確的厚度取樣，避免了用切片切割所帶來人為偏差與具體操作的不便，每次磨削進給量可以控制在0.5毫米以下，為研宄腐蝕介質(zhì)進入混凝土中的濃度、梯度提供精確的數(shù)據(jù)；利用磨粉的重力收集試樣，設備結(jié)構簡單。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例1混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例1夾具和粉末收集裝置組件的主視圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例1夾具和粉末收集裝置組件的右視圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實施例1夾具和粉末收集裝置組件的左視圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實施例2混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實施例3混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實施例3打磨機本體的俯視圖。
[0024]圖8是本發(fā)明實施例3打磨機上蓋的仰視圖。
[【具體實施方式】]
[0025]本發(fā)明實施例1混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構如圖1至圖4所示，包括臥式銑床100、夾具200和粉末收集裝置300。銑床100包括安裝碟形砂輪10的主軸
1、工作臺2、工作臺X軸方向進給系統(tǒng)、工作臺Y軸方向進給系統(tǒng)。用于夾持芯樣400的夾具200固定在工作臺2上。粉末收集裝置300固定在夾具200或工作臺2上，粉末收集裝置300將碟形砂輪10和芯樣400需要磨削的端部罩在其中。
[0026]夾具200包括底座3和壓塊4，底座3的頂部有一個V形槽301，壓塊4的底部有一個V形槽401。底座3用螺栓5固定在工作臺2上，芯樣400放置在底座頂部的V形槽301和壓塊部的V形槽401中。壓塊4通過螺栓6固定在底座3上，將芯樣400夾緊。
[0027]在本實施例中，芯樣400的軸線與銑床100主軸I軸線的方向平行，銑床主軸I軸線的方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向。碟形砂輪10固定在主軸I的前端，沿X軸方向?qū)π緲?00的端面進行磨削。
[0028]粉末收集裝置300包括罩殼7、蓋板8、接灰盒9和窺視窗13，罩殼7的下部有一個漏斗狀的出灰口 701。接灰盒9套在出灰口 701上，位于出灰口 701的下方。
[0029]罩殼7的上部的左側(cè)有一個開口，蓋板8扣在罩殼7左側(cè)的開口上，將罩殼7的開口封閉。蓋扳上有一個扁長的主軸孔801，銑床主軸I的右端穿過主軸孔801伸入到罩殼7上部的內(nèi)腔中，碟形砂輪10固定在主軸I的右端。
[0030]罩殼7的右側(cè)板有多個螺釘孔和一個芯樣孔，密封膠圈11安裝在芯樣孔的邊緣。芯樣400的端部穿過密封膠圈11的內(nèi)孔，伸入到罩殼7上部的內(nèi)腔中，密封膠圈的內(nèi)孔與芯樣400的外周適配。
[0031]螺釘14穿過罩殼7螺釘孔將罩殼7固定在夾具200上。
[0032]窺視窗13用透明材料制成，固定在罩殼7的一端，用于觀察和調(diào)整碟形砂輪10的工作狀態(tài)。
[0033]取樣時，按設定的層深(例如Imm或0.5mm)對芯樣400的端面分層進行磨削，粉狀的試樣落入到接灰盒9中，每磨削一層收集一次接灰盒9中的粉狀的試樣，然后，工作臺2沿Y軸方向按層深做一次進給，進行下一層的磨削；不同深度的試樣分別做好標記并保存。
[0034]本發(fā)明實施例2混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構如圖5所示，與實施例I的區(qū)別僅僅在于，機床采用立式銑床100，銑床100主軸I的軸線方向為Z軸方向，芯樣400的軸線與銑床100主軸I軸線的方向垂直。芯樣400的軸線方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向。磨具是圓柱砂輪12，圓柱砂輪12固定在主軸I的下端，圓柱砂輪12的圓柱面沿X軸方向?qū)π緲?00的端面進行磨削。
[0035]實施例2的粉末收集裝置300同樣包括罩殼7、蓋板8和接灰盒9，罩殼7的下部有漏斗狀的出灰口 701，接灰盒9套在出灰口 701上，位于出灰口 701的下方。罩殼7的上部的左側(cè)包括開口，蓋板8扣在開口上。罩殼7的頂板有一相主軸孔701，銑床主軸I的下端部伸入到罩殼7上部的內(nèi)腔中，主軸I的下端安裝圓柱砂輪12。
[0036]本發(fā)明以上實施例通過機床精確的進給實現(xiàn)每次磨削定量厚度的混凝土芯樣，避免了用切片切割所帶來人為偏差與具體操作的不便，每次磨削進給量可以在0.5毫米以下，可以為研宄腐蝕介質(zhì)進入混凝土中的濃度、梯度提供精確的數(shù)據(jù)。
[0037]本發(fā)明以上實施例芯樣的端面處于豎直方向，利用磨粉的重力收集試樣，不需要設置風機和過濾裝置，設備結(jié)構簡單，且便于操作。
[0038]本發(fā)明實施例3混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置的結(jié)構如圖6至圖8所示，還包括打磨機15、抽風機16和三通管17，接灰盒9的下部有一個出灰口 ；打磨機15和抽風機16分別固定在機床上，三通管17的第一管1701的入口接接灰盒9下部的出灰口，第二管1702的出口接抽風機16的進風口，第三管1307的出口接打磨機15的進料口 ；三通管17的第一管1701與第三管1703直接連通，第二管1702的入口部位裝有濾網(wǎng)18。
[0039]本實施例工作時，開動打磨機15、抽風機16，進入接灰盒9的粉狀試樣被抽風機16通過三通管17的第一管1701吸走，進入三通管17的粉狀試樣被濾網(wǎng)18阻隔，經(jīng)第三管1307進入打磨機15，由打磨機15進一步打細。
【權利要求】
1.一種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取方法，其特征在于，將混凝土劣化檢測的芯樣固定在磨床工作臺上，對芯樣的端面按設定的層深分層進行磨削，每磨削一層收集一次粉狀的試樣；芯樣的端面處于豎直方向，粉末收集裝置將芯樣的端部罩住，利用磨粉的重力收集試樣。
2.—種混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，包括機床、刀具和夾具，其特征在于，包括粉末收集裝置，所述的刀具是磨具；所述的機床包括安裝磨具的主軸、工作臺、工作臺X軸方向進給系統(tǒng)、工作臺Y軸方向進給系統(tǒng)，用于夾持芯樣的夾具固定在工作臺上；芯樣的軸線水平布置，端部伸出；粉末收集裝置固定在夾具或工作臺上，將磨具和芯樣的端部罩在其中。
3.根據(jù)權利要求2所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，所述的機床是臥式機床，芯樣的軸線與機床主軸軸線的方向平行，機床主軸軸線的方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向；所述的磨具是碟形砂輪，碟形砂輪固定在主軸的前端，沿X軸方向?qū)π緲拥亩嗣孢M行磨削。
4.根據(jù)權利要求2所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，夾具包括底座和壓塊，底座的頂部和壓塊的底部各包括V形槽；底座固定在工作臺上，芯樣放置在底座頂部和壓塊底部的V形槽中；壓塊通過螺栓固定在底座上。
5.根據(jù)權利要求3所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，粉末收集裝置包括罩殼、蓋板和接灰盒，罩殼的下部包括漏斗狀的出灰口，接灰盒套在出灰口上，位于出灰口的下方；罩殼的上部的一側(cè)包括開口，蓋板扣在所述的開口上；蓋扳包括主軸孔，機床主軸的端部穿過主軸孔伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼的另一側(cè)的側(cè)板包括螺釘孔和芯樣孔，芯樣穿過芯樣孔，芯樣的端部伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼通過螺釘固定在夾具上。
6.根據(jù)權利要求5所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，包括密封膠圈，密封膠圈安裝在芯樣孔的邊緣，密封膠圈的內(nèi)孔與芯樣的外周適配。
7.根據(jù)權利要求2所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，所述的機床是立式機床，機床主軸的軸線方向為Z軸方向，芯樣的軸線方向為Y軸方向，垂直于Y軸方向的工作臺水平運動方向為X軸方向；所述的磨具是圓柱砂輪，圓柱砂輪固定在主軸的下端，圓柱砂輪的圓柱面沿X軸方向?qū)π緲拥亩嗣孢M行磨削。
8.根據(jù)權利要求7所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，粉末收集裝置包括罩殼、蓋板和接灰盒，罩殼的下部包括漏斗狀的出灰口，接灰盒套在出灰口上，位于出灰口的下方；罩殼的上部的一側(cè)包括開口，蓋板扣在所述的開口上；罩殼的頂板包括主軸孔，機床主軸的端部穿過主軸孔伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼的另一側(cè)的側(cè)板包括螺釘孔和芯樣孔，芯樣穿過芯樣孔，芯樣的端部伸入到罩殼上部的內(nèi)腔中；罩殼通過螺釘固定在夾具上。
9.根據(jù)權利要求5所述的混凝土劣化檢測分層試樣的獲取裝置，其特征在于，包括打磨機、抽風機和三通管，接灰盒下部包括出灰口 ；所述的打磨機和抽風機固定在機床上，三通管的第一管的入口接接灰盒下部的出灰口，第二管的出口接抽風機的進風口，第三管的出口接打磨機的進料口 ；三通管的第一管與第三管直接連通，第二管的入口部位裝有濾網(wǎng)。
【文檔編號】G01N1/04GK104483156SQ201410814244
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權日:2014年12月23日
【發(fā)明者】黃桐, 李大望, 邢鋒, 隋莉莉, 李偉文, 王泉貴 申請人:深圳大學