本實用新型屬于鋼筋銹蝕監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置,利用內(nèi)置鋼絲電阻值變化反映鋼筋銹蝕狀況,主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋部件的銹蝕監(jiān)測與耐久性評定。
背景技術(shù):
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在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋的銹蝕是影響建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性的重要因素之一;鋼筋銹蝕時,體積發(fā)生膨脹,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降,混凝土保護(hù)層剝落,進(jìn)而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,鋼筋銹蝕發(fā)生在建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,肉眼很難察覺,對于鋼筋銹蝕引發(fā)的輕度損壞的建筑物,對其進(jìn)行修補(bǔ)時,存在工作量大、造價高和效益差的問題,當(dāng)建筑物的破壞較嚴(yán)重時,將對人們的生命和財產(chǎn)安全帶來不可估量的損失;所以,監(jiān)測混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕狀態(tài)并掌握建筑物結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況十分有必要,以便在建筑物發(fā)生損壞之前進(jìn)行預(yù)警,使損失降至最低。20世紀(jì)80年代末,德國亞琛工業(yè)大學(xué)土木工程研究所實用新型了梯形陽極混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)埋式無損檢測傳感器系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于鋼筋銹蝕監(jiān)測,但是其存在造價昂貴、構(gòu)造復(fù)雜和需要專用測量儀表的問題;目前,通過傳感器測量混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的某些電化學(xué)參數(shù)實現(xiàn)鋼筋腐蝕的監(jiān)測:中國專利201120123530.7公開的一種鋼筋銹蝕時間預(yù)測裝置,其包括鋼絲、PVC棒、導(dǎo)線、設(shè)有側(cè)槽的支架、螺絲和固定桿,鋼絲纏繞在PVC棒上且通到支架的側(cè)槽中,且鋼絲的兩端連接有導(dǎo)線,支架其側(cè)槽中設(shè)有環(huán)氧樹脂填充層,其作用是固定導(dǎo)線和PVC棒,螺絲設(shè)置在支架的一端,且其穿過不銹鋼固定桿,其作用是調(diào)整固定桿與支架的距離,其每一組鋼絲都有一組外接導(dǎo)線,外接導(dǎo)線的數(shù)目眾多,接線盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜;中國專利ZL201210471244.9公開的一種混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置及方法,裝置包括光纖光柵應(yīng)變傳感器、信號處理單元、不銹鋼斜面支架、至少三只光纖光柵應(yīng)變傳感器及導(dǎo)線,光纖光柵應(yīng)變傳感器依次布設(shè)在斜面支架的斜面上,各光纖光柵應(yīng)變傳感器采集所得信號經(jīng)由導(dǎo)線送至信號處理單元,通過光纖光柵應(yīng)變傳感器測定不同混凝土保護(hù)層厚度處由于鋼筋銹蝕產(chǎn)物產(chǎn)生的銹脹力而引起的拉應(yīng)變和產(chǎn)生應(yīng)變的時間,推導(dǎo)出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕速率及鋼筋銹蝕初始腐蝕時間,用以間接監(jiān)測鋼筋銹蝕狀況,該裝置存在澆筑混凝土過程中的完整性得不到保護(hù),不銹鋼三角斜面支架傾斜高度不可調(diào),適用范圍小等缺點。因此,研發(fā)設(shè)計一種易于操作的并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置,實時監(jiān)測和評定混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕狀況,具有較好的社會、經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)用前景廣闊。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,研發(fā)一種并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置,能夠?qū)崟r精確監(jiān)測和評定混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕狀況。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型涉及的并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置主體結(jié)構(gòu)包括支架、螺栓件、固定棒、套筒、弧形槽、絕緣棒、鋼絲、導(dǎo)線和終端盒;兩根互相平行的支架的一端通過螺栓件和圓柱形結(jié)構(gòu)的固定棒連接形成三角形結(jié)構(gòu),兩根內(nèi)空式結(jié)構(gòu)的支架相對的表面上分別均勻間隔式嵌套有五個圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的套筒,套筒的內(nèi)壁開設(shè)有弧形槽,相對的兩個套筒通過圓柱型結(jié)構(gòu)的絕緣棒連接,絕緣棒上纏繞有鋼絲,鋼絲的兩端分別在弧形槽中與導(dǎo)線連接,導(dǎo)線伸出套筒在支架中匯聚并伸出支架與終端盒連接,導(dǎo)線伸出支架的部分包覆有絕緣外皮;支架與套筒之間的縫隙涂抹有用于固定、密封和絕緣的粘接膠,弧形槽分別與鋼絲和導(dǎo)線之間的縫隙以及支架與導(dǎo)線之間的縫隙均使用環(huán)氧樹脂填充,導(dǎo)線的電阻率極小,其電阻相對于鋼絲電阻可以忽略不計;各部件配合構(gòu)成并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置,用于監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕狀況。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用并聯(lián)方式將鋼絲埋于距混凝土表面不同深度處,只用一組等截面或變截面的導(dǎo)線引出,保證鋼筋腐蝕導(dǎo)致的金屬導(dǎo)體電阻變化的敏感性,并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置的傾斜度能夠調(diào)整,便于不同混凝土保護(hù)層厚度中鋼筋銹蝕狀況的監(jiān)測,并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)簡單,導(dǎo)線引出數(shù)量少,整體剛度大,易于綁扎,不受混凝土澆筑的擾動,取材便利,成本低廉,使用變截面導(dǎo)線時,金屬導(dǎo)體的電阻變化增大,并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置的靈敏性提高;其原理科學(xué)可靠,監(jiān)測簡便,監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確可靠,電阻信號簡單且變化敏感度高,易于分析監(jiān)測,適用范圍廣。
附圖說明:
圖1為本實用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3為本實用新型涉及的套筒的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖4為本實用新型位于混凝土結(jié)構(gòu)中的狀態(tài)示意圖。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1:
本實施例涉及的并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置的主體結(jié)構(gòu)包括支架1、螺栓件2、固定棒3、套筒4、弧形槽5、絕緣棒6、鋼絲7、導(dǎo)線8和終端盒9;兩根互相平行的支架1的一端通過螺栓件2和圓柱形結(jié)構(gòu)的固定棒3連接形成三角形結(jié)構(gòu),兩根內(nèi)空式結(jié)構(gòu)的支架1相對的表面上分別均勻間隔式嵌套有五個圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的套筒4,套筒4的內(nèi)壁開設(shè)有弧形槽5,相對的兩個套筒4通過圓柱型結(jié)構(gòu)的絕緣棒6連接,絕緣棒6上纏繞有鋼絲7,鋼絲7的兩端分別在弧形槽5中與導(dǎo)線8連接,導(dǎo)線8伸出套筒4在支架1中匯聚并伸出支架1與終端盒9連接,導(dǎo)線8伸出支架1的部分包覆有絕緣外皮;支架1與套筒4之間的縫隙涂抹有用于固定、密封和絕緣的粘接膠,弧形槽5分別與鋼絲7和導(dǎo)線8之間的縫隙以及支架1與導(dǎo)線8之間的縫隙均使用環(huán)氧樹脂填充,導(dǎo)線8的電阻率極小,其電阻相對于鋼絲電阻可以忽略不計;各部件配合構(gòu)成并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置,用于監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕狀況。
本實施例涉及的支架1的材質(zhì)為不銹鋼;螺栓件2與固定棒3構(gòu)成角度可調(diào)的三角形結(jié)構(gòu),根據(jù)混凝土保護(hù)層的厚度,通過改變螺栓件2深入固定棒3的長度調(diào)整并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置傾斜度,便于并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置在不同厚度的混凝土結(jié)構(gòu)中監(jiān)測鋼筋的銹蝕狀況;套筒4的作用是使支架1與絕緣棒6緊密連接并固定導(dǎo)線5;弧形槽5用于穿過鋼絲7和導(dǎo)線8;絕緣棒6用于承載鋼絲7;鋼絲7的截面積成倍數(shù)增加,鋼絲7的截面積分別為0.01mm2、0.02mm2、0.04mm2、0.08mm2和0.16mm2;導(dǎo)線8的材質(zhì)為電阻率忽略不計的銅絲;終端盒9用于連接外界的電阻測量儀。
實施例2:
本實施例涉及的并聯(lián)電阻式鋼筋銹蝕監(jiān)測裝置的主體結(jié)構(gòu)同實施例1,鋼絲7的截面積相同。