本實(shí)用新型材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

在實(shí)際工程中，新、老混凝土粘接是混凝土工程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，如新建混凝土結(jié)構(gòu)中施工縫，舊建筑維修加固工程中的新、老混凝土結(jié)合面等，新老混凝土粘接界面是混凝土結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)域，為了增強(qiáng)新、老的粘接性能，對(duì)結(jié)合面進(jìn)行鑿毛是常用的方法，但是對(duì)于鑿毛粗糙程度的測(cè)量與評(píng)價(jià)缺少定量的分析方法。

混凝土灌砂法是測(cè)量混凝土表面粗糙度的常用方法。它是用塑料板(或木板)將待測(cè)混凝土表面(表面橫截面面積為S)圍起來(lái)，使塑料板的最高平面和表面的最高點(diǎn)平齊，在表面上灌入標(biāo)準(zhǔn)砂且與塑料板頂面抹平，然后將處理面上的砂全部倒入量筒中，測(cè)得其體積V，則粗糙度H(灌砂法深度)為：

H＝V/S

灌砂法需要準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)砂，攜帶不方便，測(cè)試后粘接面上殘余砂不易徹底清除，測(cè)量步驟繁瑣，且無(wú)法用于非水平面構(gòu)件和非規(guī)則構(gòu)件的粗糙度測(cè)試，不利于工程實(shí)際的應(yīng)用，僅能用于試驗(yàn)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置，包括沿橫向設(shè)置的刻度尺，刻度尺的左、右兩端均沿縱向設(shè)有固定針，固定針的上部設(shè)有螺紋，并通過(guò)螺紋與刻度尺螺紋連接；兩個(gè)固定針之間的刻度尺上設(shè)有連接桿，且連接桿沿縱向延伸，連接桿的上端與刻度尺滑動(dòng)連接，連接桿的下端設(shè)置有百分表，所述百分表包括表盤及測(cè)量桿，所述測(cè)量桿位于表盤的下方且測(cè)量桿沿縱向延伸；刻度尺的一端設(shè)置有帶指針的量角器，指針上沿指針?lè)较蚬潭ㄓ械谝凰疁?zhǔn)管。

優(yōu)選地，刻度尺上沿橫向固定有第二水準(zhǔn)管，刻度尺的一端、兩個(gè)固定針及連接桿上均沿縱向設(shè)有第三水準(zhǔn)管。

優(yōu)選地，所述量角器為360°量角器。

本實(shí)用新型測(cè)量準(zhǔn)確，便于攜帶，利用本發(fā)明進(jìn)行混凝土表面粗糙度測(cè)量時(shí)，操作簡(jiǎn)便，結(jié)果可靠，適應(yīng)于非水平面和非規(guī)則構(gòu)件的粗糙度測(cè)量，具有較大的實(shí)施價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型測(cè)量混凝土水平表面粗糙度的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型測(cè)量混凝土豎直表面粗糙度的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型測(cè)量混凝土傾斜表面粗糙度的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置，包括沿橫向設(shè)置的刻度尺1，刻度尺1的左、右兩端均沿縱向設(shè)有固定針2，固定針2的上部設(shè)有螺紋，并通過(guò)螺紋與刻度尺1螺紋連接；兩個(gè)固定針2之間的刻度尺1上設(shè)有連接桿5，且連接桿5沿縱向延伸，連接桿5的上端套裝于刻度尺1上，以使連接桿5可沿刻度尺1滑動(dòng)，連接桿5的下端固定有百分表6，所述百分表6包括表盤及測(cè)量桿，所述測(cè)量桿位于表盤的下方且測(cè)量桿的軸向中心線與連接桿5的軸向中心線重合；刻度尺1的左端設(shè)置有帶指針4的量角器3，所述量角器3為360°量角器，所述指針4繞量角器3的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，且指針4上沿指針4方向鑲嵌有第一水準(zhǔn)管8?？潭瘸?上沿橫向鑲嵌有第二水準(zhǔn)管7，刻度尺1的左端、兩個(gè)固定針2及連接桿5上均沿縱向鑲嵌有第三水準(zhǔn)管9。

其中，刻度尺1的量程為0～150mm，最小刻度為1mm；百分表6的量程為0～50mm。

如圖2～4所示，利用上述混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置進(jìn)行粗糙度測(cè)量的方法如下：

步驟一，調(diào)整固定針2，使混凝土待測(cè)表面10的凸起及凹坑均在百分表6的測(cè)量范圍內(nèi)，校準(zhǔn)固定針2與刻度尺1的垂直度以及百分表6與刻度尺1的垂直度；

步驟二，將混凝土待測(cè)表面10上按照相同的間距劃定m條相互平行的測(cè)線，測(cè)線的長(zhǎng)度不大于刻度尺1的量程；根據(jù)混凝土待測(cè)表面10與水平面的夾角角度調(diào)節(jié)量角器3指針4角度，通過(guò)固定針2將混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置固定在測(cè)線的一側(cè)，且第一水準(zhǔn)管8內(nèi)氣泡居中；

步驟三，對(duì)于每條測(cè)線，選定測(cè)線的一端為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，將百分表6沿測(cè)線按照相同的步距測(cè)量至測(cè)線的另一端，記錄百分表6的讀數(shù)，得到n個(gè)測(cè)值；

第j條測(cè)線的粗糙度H_j的計(jì)算公式如下：

其中，第j條測(cè)線為m條測(cè)線中的任意一條測(cè)線，為第j條測(cè)線的第i個(gè)測(cè)值，第i個(gè)測(cè)值為n個(gè)測(cè)值中的任意一個(gè)測(cè)值，為第j條測(cè)線n個(gè)測(cè)值中最大的測(cè)值，為第j條測(cè)線n個(gè)測(cè)值的均值；

則m條測(cè)線的平均粗糙度為：

步驟四，根據(jù)計(jì)算得到混凝土待測(cè)表面10的粗糙度H；其中，A為系數(shù)，A的數(shù)值僅與m條測(cè)線的間距和每條測(cè)線的測(cè)量步距有關(guān)。

步驟一中固定針2與刻度尺1的垂直度以及百分表6與刻度尺1的垂直度的校準(zhǔn)方法包括以下步驟：

(1)將刻度尺1沿橫向放置，將量角器3的指針4撥至0°，第一水準(zhǔn)管8及第二水準(zhǔn)管7均氣泡居中，4個(gè)第三水準(zhǔn)管9中的氣泡均居于頂端；

(2)將刻度尺1沿縱向放置，將量角器3的指針4撥至90°，第一水準(zhǔn)管8及刻度尺1一端的第三水準(zhǔn)管9均氣泡居中，調(diào)整兩個(gè)固定針2及連接桿5，以使兩個(gè)固定針2及連接桿5上的第三水準(zhǔn)管9氣泡居中。

步驟二中，將兩根固定針2固定在混凝土表面時(shí)，如混凝土待測(cè)表面10長(zhǎng)度不足，也可在混凝土兩側(cè)設(shè)置牢靠的墊塊，將兩根固定針2固定在墊塊上。若混凝土待測(cè)表面10為水平的(如圖2所示)，也可觀察第二水準(zhǔn)管7，通過(guò)調(diào)整固定針2(固定針2相對(duì)于刻度尺1旋進(jìn)或旋出)，使第二水準(zhǔn)管7內(nèi)的氣泡居中；若混凝土待測(cè)表面10為豎直的(如圖3所示)，也可觀察刻度尺1上的第三水準(zhǔn)管9，通過(guò)調(diào)整固定針2，使刻度尺1上的第三水準(zhǔn)管9內(nèi)的氣泡居中；若混凝土待測(cè)表面10為傾斜的(如圖4所示)，只能觀察第一水準(zhǔn)管8，通過(guò)調(diào)整固定針2，使第一水準(zhǔn)管8內(nèi)的氣泡居中。

步驟四中，A的數(shù)值首次獲得可通過(guò)上述方法得到再用灌砂法測(cè)得粗糙度H₀，通過(guò)得到，具體步驟如下：

將6塊邊長(zhǎng)為150mm的立方體形混凝土試件劈開(kāi)，每塊混凝土試件形成2個(gè)劈裂面，分別記為A和B，然后對(duì)6塊混凝土試件所形成的12個(gè)劈裂面進(jìn)行粗糙度測(cè)試。將劈裂面水平朝上放置，選擇劈裂面的一條邊為基準(zhǔn)線，平行于基準(zhǔn)線依次劃定5條測(cè)線，相鄰兩條測(cè)線之間的間距為30mm，最靠近基準(zhǔn)線的一條測(cè)線與基準(zhǔn)線之間的間距為15mm；對(duì)于每一條測(cè)線，選定測(cè)線的一端為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，按10mm步距等距離測(cè)值，將百分表6沿測(cè)線按照相同的步距測(cè)量至測(cè)線的另一端，記錄百分表6的讀數(shù)，得到15個(gè)測(cè)值。

根據(jù)公式(1)計(jì)算得到H_j，再根據(jù)公式(2)算出再采用灌砂法測(cè)得H₀。根據(jù)A＝計(jì)算出A，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1粗糙度測(cè)試結(jié)果

由表1可見(jiàn)，A在[1.50，2.73]區(qū)間內(nèi)，均值為2.05，A值浮動(dòng)不大、分布較均勻。

重新對(duì)6塊混凝土試件所形成的12個(gè)劈裂面進(jìn)行粗糙度測(cè)試。將劈裂面水平朝上放置，選擇劈裂面的一條邊為基準(zhǔn)線，平行于基準(zhǔn)線依次劃定5條測(cè)線，相鄰兩條測(cè)線之間的間距為30mm，最靠近基準(zhǔn)線的一條測(cè)線與基準(zhǔn)線之間的間距為15mm；對(duì)于每一條測(cè)線，選定測(cè)線的一端為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，按15mm步距等距離測(cè)值，將百分表6沿測(cè)線按照相同的步距測(cè)量至測(cè)線的另一端，記錄百分表6的讀數(shù)，得到10個(gè)測(cè)值。

根據(jù)公式(1)計(jì)算得到H_j，再根據(jù)公式(2)算出再采用灌砂法測(cè)得H₀。根據(jù)A＝計(jì)算出A，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2粗糙度測(cè)試結(jié)果

由表2可見(jiàn)，A在[1.58，3.10]區(qū)間內(nèi)，均值為2.17，A值浮動(dòng)不大、分布較均勻，測(cè)試時(shí)采用A值計(jì)算可減少誤差。

再次對(duì)6塊混凝土試件所形成的12個(gè)劈裂面進(jìn)行粗糙度測(cè)試。將劈裂面水平朝上放置，選擇劈裂面的一條邊為基準(zhǔn)線，平行于基準(zhǔn)線依次劃定5條測(cè)線，相鄰兩條測(cè)線之間的間距為30mm，最靠近基準(zhǔn)線的一條測(cè)線與基準(zhǔn)線之間的間距為15mm；對(duì)于每一條測(cè)線，選定測(cè)線的一端為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，按5mm步距等距離測(cè)值，將百分表6沿測(cè)線按照相同的步距測(cè)量至測(cè)線的另一端，記錄百分表6的讀數(shù)，得到30個(gè)測(cè)值。

根據(jù)公式(1)計(jì)算得到H_j，再根據(jù)公式(2)算出再采用灌砂法測(cè)得H₀。根據(jù)計(jì)算出A，測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3粗糙度測(cè)試結(jié)果

由表3可見(jiàn)，A在[1.43，2.53]區(qū)間內(nèi)，均值為1.94，A值浮動(dòng)不大、分布較均勻。

故測(cè)量粗糙度時(shí)，當(dāng)采用測(cè)線間距為30mm，每條測(cè)線的測(cè)量步距為10mm時(shí)，A值取2.05；當(dāng)采用測(cè)線間距為30mm，每條測(cè)線的測(cè)量步距為15mm時(shí)，A值取2.17；當(dāng)采用測(cè)線間距為30mm，每條測(cè)線的測(cè)量步距為5mm時(shí)，A值取1.94。

使用上述混凝土表面粗糙度測(cè)量裝置進(jìn)行粗糙度測(cè)試時(shí)，可選擇上述三種已知A值中任意一種所對(duì)應(yīng)的測(cè)線間距及每條測(cè)線的測(cè)量步距，也可根據(jù)上述A值的獲得方法，重新設(shè)定新的測(cè)線間距以及新的每條測(cè)線的測(cè)量步距，從而獲得所對(duì)應(yīng)的新的A值。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)算出H_j及再根據(jù)公式算出H。

本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。