基本信息
- 项目名称：
- 新型砖混结构砂浆回弹仪的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 为解决砌体结构现场检测仪器操作携带不便，精度偏低的问题，提出了利用拔出后装试钉的方法，实现砂浆强度检测。以砌体结构的砂浆为研究对象，设计满足预定功能的仪器，结合具体试验中的现象和数据，分析拔出试钉时试块表面的破坏机理，并检验该方法方法在检测砂浆强度中的可行性。
- 详细介绍：
- 本装置主要由施力把手，外支架，应变块及试钉组成。双手持两臂加载拔钉。两臂中间绞接，并通过长杆及应变块支架与下部应变块的两侧相连，应变块中部与贯入试钉通过螺纹连接。拔钉时，双手下压加荷，应变块发生形变，将拔出力以电信号输出，并捕捉该过程中拔出力的峰值。 本装置能够实现拔出试钉并测量和记录拔出力的功能，数据可从数字面板上读出，避免了由于人为因素导致的测量与读数的误差。结构设计力求简单实用，方便操作和携带。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 砖混结构由于造价低廉，施工方便灵活，对建造机械设备水平要求不高，在国内的建筑结构中被广泛应用，但砖混结构的致命缺点在于抗震性能差，在汶川、玉树、云南地震中有大量砖混结构倒塌。因此，在现存砌体结构无法在短时间内被取代的情况下，如何对其进行检测、鉴定、维修、加固已成为学术界的热点话题。 目前规范规定的砂浆强度现场检测方法通常有回弹法和贯入法。利用回弹法检测强度较低的砂浆时，常会出现结果离散性较大的问题，另外砂浆强度回弹值受砂浆表面碳化程度，平整度等较多因素的影响。贯入法由于仪器价格普遍较高，且因试钉需垂直于待测砂浆表面入射的要求难以满足而无法广泛应用。 旨在快速准确检测砌体结构的砂浆强度，为结构的维修加固提供可靠依据，本实验小组在深入了解既有检测方法和设备优缺的前提下，提出了利用拔出法检测砂浆强度的新方法，并依据设计方案完成了实物的加工制作。
科学性、先进性
- 经查阅资料和实验后发现，试钉拔出时砂浆表面呈圆台状的破坏，且拔出力是试块破坏时的某些力学参数的直观反映。本项目组利用拔出力与砂浆强度的相关性，突破现有回弹法和贯入法的瓶颈，以拔出法为指导设计仪器，方法简便易行，且结果较准确。 与现有的回弹法和贯入法相比，应用拔出法时，砂浆表面具有直观的破坏形态，并且因试钉可以预先射入一定深度而受砂浆表面平整度和碳化程度的影响较小，从而能够获得较准确的检测结果。同时，拔出法的仪器成本较低，操作方便快捷，有利于降低检测成本，提高检测效率。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品系太原理工大学“大学生创新性实验”活动成果，本项目起始于 2009年1月，于2010年12月正式结题，历时两年。在项目结题汇报上，本项目取得的成果收到了评审组老师和同学的一致好评。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图纸 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本装置利用拔出力与砂浆强度的关系，通过大量实验，建立相关公式来进行强度的检测，原理简单明了，操作方便快捷。 目前，我国现存大量砖混结构建筑，如何对其进行强度检测并进行加固改造已成为工程界的热点。而本装置操作简单，测试精准，足以满足工程要求，且价格相对较低，必然会成为人们选择的焦点，具有很好的推广前景。
同类课题研究水平概述
- 2004年9月2日， 《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）发布实施，对砌筑砂浆检测方法做出了规定。目前，常用的砂浆强度现场检测方法主要有回弹法、贯入法等。回弹法受砂浆养护程度、表面碳化程度、表面平整程度等多种因素的影响，检测结果往往离散性偏大，使用范围受限。贯入法由于仪器价格普遍较高，且因试钉需垂直于待测砂浆表面入射的要求难以满足而无法普及。
