[發明專利]一種混凝土抗沖擊性能的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201711113811.2
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107966375A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 黃僑;鄭華凱;宋曉東;徐軼昀
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 張艷

1.一種混凝土抗沖擊性能的檢測裝置，其特征在于包括底盤和沖擊裝置，所述底盤擺放在混凝土試塊上方，底盤的中心貫穿設置有沖擊孔，所述底盤上沖擊孔周邊垂直設置有三根以上導軌桿，所述沖擊裝置能夠在導軌桿上爬升和降落，所述沖擊裝置降落時穿過沖擊孔降落沖擊到混凝土試塊上；所述沖擊裝置包括重力盤、沖桿和沖擊塊，所述重力盤的四周貫穿在導軌桿上，所述沖桿設置在重力盤的下表面中心，所述沖擊塊設置在沖桿的末端，所述沖擊塊選用球形沖擊塊；所述導軌桿的頂端貫穿設置有頂盤，所述頂盤的中心設置有電磁鐵，所述電磁鐵與開關1和電源串聯，形成電路1，正反轉電機、開關2和電源串聯，形成電路2，所述正反轉電機和開關2串聯后與開關1并聯，所述電磁鐵通電后的吸力足以將沖擊裝置吸附住，所述正反轉電機通過繩索卷軸和繩索連接沖擊裝置；所述導軌桿預先做光滑處理，重力盤靠近邊緣位置設置有導軌桿穿孔，所述導軌桿穿孔中內嵌有一圈滾珠，所述導軌桿從對應的導軌桿穿孔中穿過，且導軌桿穿孔的孔徑大于導軌桿的直徑；所述重力盤的上表面設置有凸起，頂盤的下表面有凹槽，當重力盤上升至與頂盤靠近時，所述凸起插入凹槽中實現對中；所述重力盤的上表面中心設置有圓環，所述繩索的一端設置有鉤子，所述鉤子鉤掛在圓環中，所述繩索的另一端穿過電磁鐵的中心與繩索卷軸連接，所述繩索卷軸與正反轉電機的驅動端連接，所述電磁鐵的頂部中心設置有變向輪，變向輪的兩端分別通過支架支撐懸空在電磁鐵上方，所述繩索經過變向輪變向，確保繩索不接觸電磁鐵。

2.根據權利要求1所述的一種混凝土抗沖擊性能的檢測裝置，其特征在于，所述頂盤與導軌桿螺紋連接，所述沖擊塊與沖桿螺紋連接，所述沖桿與重力盤螺紋連接。

3.根據權利要求1所述的一種混凝土抗沖擊性能的檢測裝置，其特征在于所述重力盤下表面對稱設置有若干個沖桿，每個沖桿末端均設置有沖擊塊，任意對稱設置的沖擊塊重量一致，形狀對稱。

4.根據權利要求1所述的一種混凝土抗沖擊性能的檢測裝置，其特征在于所述重力盤下表面對稱設置有若干個附屬重物，若干個附屬重物圓周均勻分布在沖桿四周。

5.一種混凝土抗沖擊性能的檢測方法，其特征在于包括以下操作步驟：

步驟一：至少澆筑五個混凝土試塊，標準養護條件下養護28天或者養護與工程現場相同的天數，對混凝土試塊上下表面進行修平，在混凝土試塊四周放置側向約束裝置，使混凝土試塊與側向約束裝置處于同一水平面；

步驟二：在步驟一得到的混凝土試塊上方安裝上述任一權利要求所述的混凝土抗沖擊性能的檢測裝置，安裝完成后，檢查混凝土抗沖擊性能的檢測裝置是否水平，調整混凝土抗沖擊性能的檢測裝置的位置，使沖擊塊的球心對中混凝土試塊上表面中心；

步驟三：設置正反轉電機：沖擊裝置下降到沖擊塊置于混凝土試塊上，此時，繩索處于張緊狀態，閉合開關2，正反轉電機帶動繩索卷軸旋轉，繩索卷軸將繩索卷取，繩索拉動沖擊裝置上升，直到重力盤貼緊接觸頂盤，斷開開關2，記下閉合開關2到斷開開關2的時間間隔T，設定正反轉電機工作時的正轉和反轉時間間隔均為T；

步驟四：沖擊測試：閉合開關2，電路2通電，正反轉電機正轉拉動繩索，在繩索拉動作用下，重力盤爬升到與頂盤靠近，重力盤上表面的凸起進入頂盤下表面的凹槽實現對中，斷開開關2，正反轉電機停止工作，閉合開關1，電路1通電，電磁鐵產生磁力，吸附住沖擊裝置，此時，人為將鉤子從圓環中取出來，電磁鐵中心的開孔足夠滿足人為取下鉤子，斷開開關1，沖擊裝置自由落地，沖擊塊沖擊撞到混凝土試塊上表面，閉合開關2，切換正反轉電機為反轉，繩索卷軸反轉，放開繩索，繩索末端的鉤子降落下來，鉤掛在重力盤頂部中心的圓環中；

步驟五：重復步驟四，直到混凝土試塊出現開裂，記錄初次混凝土試塊開裂時的沖擊次數，重復步驟四，直到混凝土試塊出現自沖擊處至混凝土試塊側表面的貫穿裂縫，且混凝土試塊側表面與側面約束裝置接觸，記錄此時混凝土試塊破壞時的沖擊次數和混凝土試塊破壞時裂縫數量；

步驟六：沖擊測試完成后，清掃試驗場地，拆卸混凝土抗沖擊性能的檢測裝置和混凝土試塊以及側面約束裝置。