混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具及检测方法

摘要

混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具及检测方法，属于混凝土技术领域。其特征在于：包括支撑装置、传动装置、提升装置和取样装置，所述传动装置包括空心丝杠（5）、外套在空心丝杠（5）上的盘型手轮（6）和内套在空心丝杠（5）中的导向杆（12），空心丝杠（5）通过上端安装的支撑装置竖直支撑，空心丝杠（5）下端安装提升装置以及盘型手轮（6），导向杆（12）下端伸出空心丝杠（5）和提升装置，并连接取样装置。该混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具及检测方法填补了领域空白，实现全面质量控制，对高密度混凝土施工技术的进步做出较大贡献。

说明书

技术领域

混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具及检测方法，属于混凝土技术领域，具体涉及一种检测混凝土浇筑层骨料分布均匀性的工具和检测方法。

背景技术

普通混凝土的粗骨料、细骨料和水泥浆的密度差别不大，在一定坍落度范围，骨料下沉并不明显，可以不做关注。高密度混凝土，掺杂的铁块、铅块的密度远高出拌合物的密度，骨料下沉趋势显著。相同厚度的高密度混凝土对射线衰减的能力近似的与它的密度成线性关系，某些骨料的组分对某种射线有选择性衰减能力，因而骨料分布的均匀性是保证防辐射能力的一项重要的技术参数。

高密度混凝土对骨料的均布率检测很有必要，但是，目前缺少即时检测的方法，通常使用制作试样，对试样拆分观察，确定施工工艺的方法，所需时间长、实验成本高，缺乏施工过程的检测办法，适时控制浇筑质量存在瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于混凝土浇筑过程中骨料均匀率检测，填补领域空白，实现全面质量控制的取样工具以及利用该工具进行的检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具，其特征在于：包括支撑装置、传动装置、提升装置和取样装置，所述传动装置包括空心丝杠、外套在空心丝杠上的盘型手轮和内套在空心丝杠中的导向杆，空心丝杠通过上端安装的支撑装置竖直支撑，空心丝杠下端安装提升装置以及盘型手轮，导向杆下端伸出空心丝杠和提升装置，并连接取样装置。支撑装置能够支撑整个装置，转动盘型手轮能使空心丝杠带动提升装置上升或下降，取样装置用于合模和取样。

所述的空心丝杠内孔上下两端各套有1个相同的轴套，空心的导向杆套在轴套内，导向杆可沿轴套做相对滑动。

所述的提升装置包括双向推力轴承，双向推力轴承套接在空心丝杠下端端部，通过下部拧紧的螺母固定，双向推力轴承上下两端均套有施压筒套，施压筒套外圈套有可沿空心丝杠上下滑动的提升套筒。空心丝杠上提时，将提拉力传递给提升套盖，空心丝杠下压时，提升套盖受阻挡时，可以向上滑动。

所述的提升套筒为圆筒状，上端设有端盖，端盖上开有与空心丝杠外径相适应的孔并套在空心丝杠上，下端开口并设有向外翻边的凸缘，凸缘上均布三个开口槽。

所述的提升套筒凸缘上的开口槽处通过3个连接钉连接有与开口凸缘外径相一致并带有相同开口槽的提拉盘。

所述的取样装置包括取料空心轴和套接固定在取料空心轴底端的取料盘，取料空心轴顶端通过实心短轴套装在导向杆底端，取料空心轴管壁上开有注料口，取料盘上方的取料空心轴上套装有开口朝下的取料筒，取料筒内从上向下设有滑动套在取料空心轴上的导向退料盘和脱料盘，取料筒可上下滑动并与取料盘合围成一密闭空间。从注料口可以压力注入或人工捣入混凝土拌合物，在提升的同时注入或捣入混凝土拌合物，以填补样品取出后的空间，减少取样处拌合物的塌陷。

所述的取料筒上端端盖上安装有与施压筒套外径相一致的承压筒套，下端开口内壁开有锥面，与取料盘边缘上的锥度相配合。空心丝杠下移，将施压筒套压至承压筒套上，取料筒下降，直至取料筒下口与取料盘完全闭合。

所述的实心短轴一端伸入并套装在导向杆底端，另一端固定连接取料空心轴顶端，实心短轴圆柱面开有环形凹槽，提拉盘水平方向插入环形凹槽内。提升提拉盘时，可带动取样装置上升。

所述的支撑装置包括悬臂支架、底座板以及上下并排设置的光面支座和螺纹支座，光面支座和螺纹支座通过底座板固定在悬臂支架上，并通过内孔套在空心丝杠外圆柱面上，螺纹支座内孔上制有与空心丝杠相啮合的螺纹与空心丝杠形成螺纹连接，空心丝杠可沿光面支座和螺纹支座上升或下降。

所述的混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、在取样点的上方，设置悬臂支架，检查、清整取样工具的各部、零件，做好相关准备；

2）、在悬臂支架上安装底座板，底座板已经安装了上下并排设置的光面支座和螺纹支座，在光面支座和螺纹支座上竖直旋入带盘型手轮的空心丝杠，空心丝杠下端安装双向推力轴承和施压筒套，施压筒套外圈套装提升套筒；

3）、将导向杆装入空心丝杠内孔的轴套中；

4）、在准备取样的浇筑层未浇筑前，将下端焊接取料盘的取料空心轴放置到待取样的地点，套装上脱料盘，调整相关联零部件的位置，将导向杆下端套在取料空心轴上端的实心短轴上，此时取料空心轴应与浇筑层垂直；

5）、转动盘型手轮，将空心丝杠下压到适当位置，以便限定取料空心轴可能发生的摆动，检查无误后，在取料空心轴和脱料盘上刷涂或黏贴脱模层；

6）、按照待考证、检查的工艺条件完成浇筑层；

7）、以上步骤完成，实施合模：转动盘型手轮，将空心丝杠上移，其下端移动至取料空心轴与导向杆连接处以上足够的距离，并把导向杆上移，在导向退料盘贴近混凝土的一面、取料筒内表面刷涂或黏贴脱模层，将导向退料盘套到取料空心轴上，再将取料筒套到取料空心轴上，检查无误后，转动盘型手轮，将空心丝杠徐徐下移，将施压筒套压至承压筒套上，继续转动盘型手轮，将空心丝杠陆续下移，直至取料筒下口与取料盘完全闭合，盘型手轮转动的力矩极大，已经无法继续旋转；

8）、完成合模后，随即取出样品：转动盘型手轮，将空心丝杠上移，使提升套筒带凸缘的下端面移至实心短轴的环形凹槽的上方位置，将提拉盘插入环形凹槽，旋转提拉盘，使三个开口槽与提升套筒凸缘上的三个开口槽对齐，开口槽中安放连接钉进行连接，完成空心丝杠与取料空心轴相互间的连接，检查无误后，转动盘型手轮，将空心丝杠上移，缓缓提起取料空心轴和与其关联的取样装置,提升的同时从注料口压力注入或人工捣入混凝土拌合物，以填补样品取出后的空间，减少取样处拌合物的塌陷；

9）、取料空心轴和其关联的取样装置提升到脱离浇筑层以上一定高度，旋转悬臂支架至放置位置，转动盘型手轮，将空心丝杠下行，放好取料空心轴和其关联的取样装置，拆下三个连接钉，抽出提拉盘，解除与空心丝杠的连接，转移至测量处；

10）、养护至混凝土终凝、具备初始强度，脱模：将取料空心轴和其关联的取样装置放置到脱模支架上，脱模支架的顶杆支撑取料筒的凸缘，在取料空心轴、导向退料盘上施压，脱出取料筒；

11）、在所取得的样品上分区标号、按分区剥离样品、记录骨料分布数据、计算其均布率，并清整各零部件。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、提供一种混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具及检测方法，填补领域空白：解决了浇筑过程骨料均匀率检测方法的缺少，填补了浇筑工序中取样方法、取样工具的空白，为核工程建设中，对高密度混凝土施工技术的进步做出较大贡献；

2、由于能够及时检测，实现了全面质量控制，对于骨料均匀性一类质量指标的保证创造了基础条件，对于产品质量的控制起到了的积极作用；

3、空心丝杠的镶嵌轴套有效地解决了取料空心轴的定位，取料空心轴、实心短轴、导向杆之间的组合合理，拆分容易，使用便捷；

4、提拉盘插入实心短轴的环形凹槽，并通过在开口槽中安放连接钉连接提升套筒，完成空心丝杠与取料空心轴相互间的连接，转动盘型手轮可提起取料空心轴和与其关联的取样装置，有效解决了空心丝杠的旋转和取样空心轴在不允许旋转条件下的轴向提升；

5、取料空心轴管壁上开有注料口，通过注料口和取样空心轴的内管向取料盘下注入拌合物，防止取样区的局部塌陷。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明脱模示意图。

其中：1、悬臂支架  2、底座板  3、光面支座  4、螺纹支座  5、空心丝杠  6、盘型手轮  7、双向推力轴承   8、螺母  9、施压筒套  10、提升套筒  11、轴套  12、导向杆  13、取料空心轴  14、取料盘  15、脱料盘  16、实心短轴  17、导向退料盘  18、取料筒  19、承压筒套  20、提拉盘  21、连接钉  22、注料口  23、脱模支架  24、退料杆。

图1~2是本发明混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。 

具体实施方式

参照附图1：该混凝土浇筑层骨料分布均匀性的检测取样工具，包括支撑装置、传动装置、提升装置和取样装置，传动装置包括空心丝杠5、外套在空心丝杠5上的盘型手轮6和内套在空心丝杠5中的导向杆12，空心丝杠5通过上端安装的支撑装置竖直支撑，空心丝杠5下端安装提升装置，盘型手轮6安装在支撑装置和提升装置之间，空心丝杠5内孔上下两端各套有1个相同的轴套11，空心的导向杆12套在轴套11内，导向杆12可沿轴套11做相对滑动，导向杆12下端伸出空心丝杠5和提升装置，并连接取样装置。支撑装置能够支撑整个装置，转动盘型手轮6能使空心丝杠5带动提升装置上升或下降，取样装置用于合模和取样。

提升装置包括双向推力轴承7，双向推力轴承7套接在空心丝杠5下端端部，通过下部拧紧的螺母8固定，双向推力轴承7上下两端均套有施压筒套9，施压筒套9外圈套有可沿空心丝杠5上下滑动的提升套筒10。提升套筒10为圆筒状，上端设有端盖，端盖上开有与空心丝杠5外径相适应的孔并套在空心丝杠5上，下端开口并设有向外翻边的凸缘，凸缘上均布三个开口槽，并通过3个连接钉21连接有与开口凸缘外径相一致的提拉盘20。空心丝杠5上提时，将提拉力传递给提升套盖10，空心丝杠5下压时，提升套盖10受阻挡时，可以向上滑动。

取样装置包括取料空心轴13和套接固定在取料空心轴13底端的取料盘14，取料空心轴13顶端通过实心短轴16固定在导向杆12底端，取料空心轴13管壁上开有注料口22，取料盘14上方的取料空心轴13上套装有开口朝下的取料筒18，取料筒18内从上向下设有滑动套在取料空心轴13上的导向退料盘17和脱料盘15，取料筒18可上下滑动并与取料盘14合围成一密闭空间。取料筒18上端端盖上安装有与施压筒套9外径相一致的承压筒套19，下端开口内壁开有锥面，与取料盘14边缘上的锥度相配合。空心丝杠5下移，将施压筒套9压至承压筒套19上，取料筒18下降，直至取料筒18下口与取料盘14完全闭合。从注料口22可以压力注入或人工捣入混凝土拌合物，在提升的同时注入或捣入混凝土拌合物，以填补样品取出后的空间，减少取样处拌合物的塌陷。

实心短轴16一端伸入并固定在导向杆12底端，另一端固定连接取料空心轴13顶端，实心短轴16圆周开有环形凹槽，提拉盘20水平方向插入环形凹槽内。提升提拉盘20可带动取样装置上升。

支撑装置包括悬臂支架1、底座板2以及上下并排设置的光面支座3和螺纹支座4，光面支座3和螺纹支座4通过底座板2固定在悬臂支架1上，并通过内孔套在空心丝杠5外圆柱面上，螺纹支座4内孔上制有与空心丝杠5相啮合的螺纹与空心丝杠5形成螺纹连接。空心丝杠5可沿光面支座3和螺纹支座4上升或下降。

具体实施过程如下：

1）、在取样点的上方，设置伸缩或摆动位置的悬臂支架1，检查、清整取样工具的各部、零件，做好相关准备；

2）、在悬臂支架1上安装底座板2以及上下并排设置的光面支座3和螺纹支座4，在光面支座3和螺纹支座4上竖直安装空心丝杠5，在空心丝杠5安装盘型手轮6，空心丝杠5下端安装双向推力轴承7和施压筒套9，施压筒套9外圈套装提升套筒10；

3）、将导向杆12装入空心丝杠5内孔的轴套11中；

4）、在准备取样的浇筑层未浇筑前，将下端焊接了取料盘14的取料空心轴13放置到待取样的地点，套装上脱料盘15，调整相关联零部件的位置，将导向杆12下端套在取料空心轴13上端的实心短轴16上，此时取料空心轴13应与浇筑层垂直；

5）、转动盘型手轮6，将空心丝杠5下压到适当位置，以便限定取料空心轴13可能发生的摆动，检查无误后，在取料空心轴13和脱料盘15上刷涂或黏贴脱模层；

6）、按照待考察、检测的工艺条件完成浇筑层；

7）、以上步骤完成，实施合模：转动盘型手轮6，将空心丝杠5上移，其下端移动至取料空心轴13与导向杆12连接处以上足够的距离，并把导向杆12上移，在导向退料盘17贴近混凝土的一面、取料筒18内表面刷涂或黏贴脱模层，将导向退料盘17套到取料空心轴13上，再将取料筒18套到取料空心轴13上，检查无误后，转动盘型手轮6，将空心丝杠5徐徐下移，将施压筒套9压至承压筒套19上，继续转动盘型手轮6，将空心丝杠5陆续下移，直至取料筒18下口与取料盘14完全闭合，盘型手轮6转动的力矩极大，已经无法继续旋转；

8）、完成合模后，随即取样：转动盘型手轮6，将空心丝杠5上移，使提升套筒10带凸缘的下端面移至实心短轴16的环形凹槽的上方位置，将圆形提拉盘20插入环形凹槽，旋转提拉盘20，使三个开口槽与提升套筒10凸缘上的三个开口槽对齐，开口槽中安放连接钉21进行连接，完成空心丝杠5与取料空心轴13相互间的连接，检查无误后，转动盘型手轮6，将空心丝杠5上移，缓缓提起取料空心轴13和与其关联的取样装置,提升的同时从注料口22压力注入混凝土拌合物，以填补样品取出后的空间，减少取样处拌合物的塌陷；

9）、取料空心轴13和其关联的取样装置提升到脱离浇筑层以上一定高度，旋转悬臂支架1至放置位置，转动盘型手轮6，将空心丝杠5下行，放好取料空心轴13和其关联的取样装置，拆下三个连接钉21，抽出提拉盘20，解除取料空心轴13和其关联的取样装置与提升装置的连接，转移至测量处；

10）、养护至混凝土终凝、具备初始强度，脱模：参照附图2，将取料空心轴13和其关联的取样装置放置到脱模支架23上，脱模支架23的顶杆支撑取料筒18的凸缘，将退料杆24从取料筒18端盖上的孔中伸入取料筒18并对导向退料盘17施压，同时对取料空心轴13施压，脱出取料筒18；

11）、在所取得的样品上分区标号、按分区剥离样品、记录骨料分布数据、计算其均布率，并清整各零部件。

取样检测时，混凝土浇筑层也可以浇筑两层，重点检测浇筑层间骨料分布情况。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。