一种清水混凝土质量检测装置的制作方法

本发明涉及混凝土质量检测领域，具体为一种清水混凝土质量检测装置。

背景技术：

1、清水混凝土作为一种一次浇筑成型、无需二次抹灰装饰的绿色建筑材料，凭借质感自然、节能环保、结构稳定性强、使用寿命长等突出优势，被广泛应用于桥梁、轨道交通、大型厂房、水利枢纽等现代建筑工程领域。相较于普通混凝土，清水混凝土对成型质量、表面平整度、密实度、抗渗性及结构强度有着更为严苛的标准，其自身成型状态直接决定建筑工程的外观品质与服役安全性。在清水混凝土配方研发过程中，需精准测定不同配料配比下混凝土的渗透、强度等核心性能参数，以此依据性能数据界定该配方清水混凝土的适用场景，其中渗透性能与结构承载强度是衡量清水混凝土整体质量的两大核心关键指标，直接关系建筑结构的耐久性与使用可靠性。

2、而现有渗透性能测试工艺，普遍采用持续向混凝土试件顶面人工洒水的测试方式，通过人工观测试件底面的渗透时间、渗透水量判定渗透性能，该测试方式存在明显缺陷：人工洒水作业效率极低，洒水流量、水压、洒水范围无法精准控制，供水稳定性差，极易出现洒水不均、断续供水的问题；同时洒水过程中水体易飞溅、漫流至试件底面，造成试件底面非测试性积水，严重干扰渗水观测结果，导致渗透时间、渗透量检测数据失真，无法精准反馈不同配料清水混凝土的真实渗透性能，极大影响配方性能标定与使用场景规划的准确性。

3、在结构强度检测方面，现有清水混凝土性能检测体系与检测设备存在明显的检测维度单一、贴合实际工况不足的缺陷。目前行业内针对清水混凝土的强度检测，多集中于静态抗压性能测试，主要通过持续机械施压的方式测定试件的抗压极限，以此评判混凝土强度性能，普遍忽略了实际服役场景中“重物掉落撞击冲击”对混凝土结构的影响。在清水混凝土的实际工程应用中，地面、墙面等环境，均会频繁遭受不同重量、不同规格重物的坠落撞击、瞬时冲击荷载作用，长期冲击易造成混凝土表层开裂、内部结构损伤、表层脱落等病害，直接影响建筑的使用寿命与使用安全性，因此针对性开展清水混凝土抗撞击强度性能检测，对精准判定不同配料配方清水混凝土的工况适配性、优化配方设计、划定适用场景具有至关重要的指导意义。但现有检测设备缺乏专用的重物坠落撞击测试结构，无法模拟真实工况下的瞬时冲击荷载，仅能完成静态抗压测试，检测维度片面，难以全面、真实反映清水混凝土的综合服役强度性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种清水混凝土质量检测装置，用于解决现有技术的不足。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种清水混凝土质量检测装置，包括测试平台、质量检测机构和辅助测试体，清水混凝土被制作为长方体试件，所述试件被工装在测试平台上，所述辅助测试体为环形结构，所述辅助测试体嵌入试件的顶面，所述辅助测试件的顶面不低于试件的顶面，所述辅助测试体的顶面开设有第一环形密封槽，所述辅助测试体内设有第二环形密封槽，所述第二环形密封槽与第一环形密封槽连通，所述第一环形密封槽与第二环形密封槽连接形成倒t字形槽，所述质量测试机构包括测试架和安装在测试架上的渗透性能测试组件，所述渗透性能测试组件包括中空测试箱和活塞压板，所述中空测试箱具有测试平台高度方向移动的自由度，所述活塞压板滑动适配在中空测试箱内，所述中空测试箱的内壁与外壁均固定有弹性密封层，所述中空测试箱的底部固定有环形密封气囊，所述中空测试箱插入第一环形密封槽内，用于使弹性密封层过盈配合第一环形密封槽形成第一密封面、所述环形密封气囊充气过盈适配于第二环形密封槽形成第二密封面，所述试件与测试平台之间布置有工业相机，通过向中空测试箱内注水，利用工业相机监测试件底部的渗水情况反映试件的渗透性能。

3、进一步地，所述中空测试箱的侧壁连接有注水软管，所述辅助测试体在第一环形密封槽的内壁固定有止位台阶，所述止位台阶与第一环形密封槽之间形成有供环形密封气囊通过的空间。

4、进一步地，所述渗透性能测试组件还包括水平滑板和u形架，所述水平滑板具有沿测试平台长度方向移动的自由度，所述水平滑板上竖直安装有第一气缸，所述第一气缸的伸缩轴连接u形架，所述u形架的u形开口固定连接中空测试箱的顶部，所述u形架的u形开口内安装有第二气缸，所述第二气缸的伸缩轴连接活塞压板。

5、进一步地，还包括工装组件，所述工装组件包括沿测试平台长度方向依次设置的左工装座、切换工装座和右工装座，所述左工装座的顶面与右工装座的顶面均开设有工装槽，所述工装槽与切换工装座形成工装试件的空间，所述左工装座与右工装座之间布置有直线驱动模组，所述切换工装座安装在直线驱动模组的滑座上，用于使切换工装座沿测试平台的宽度方向移动，所述测试平台的顶面在左工装座与右工装座之间开设有检测槽，所述工业相机安装在检测槽内。

6、进一步地，所述测试平台的顶面安装有滑轨，所述滑轨上配置有滑轨滑块，所述右工装座固定在滑轨滑块上，所述测试平台上水平安装有第三气缸，所述第三气缸的伸缩轴连接右工装座，所述工装槽内固定有多个限位插销，所述试件的两端均开设有限位孔，所述限位插销适配于限位孔。

7、进一步地，还包括强度测试机构，所述强度测试机构包括两自由度驱动组件、升降筒、夹持爪和重物测试体，所述两自由度驱动组件安装在测试架上，所述升降筒设置在两自由度驱动组件上，并具有沿测试平台高度方向移动的自由度，所述测试平台的顶面开设有多个用于放置重物测试体的定位槽，配置有不同重量的重物测试体，所述升降筒的底部开设有供重物测试体穿入的取物孔，所述取物孔内相对设置有两组夹持爪，两组所述夹持爪相互配合完成重物测试体的抓取与放料。

8、进一步地，所述升降筒内滑动设置有夹爪安装座，所述夹爪安装座具有沿测试平台高度方向移动的自由度，所述夹持爪上固定连接有转轴，所述转轴转动连接夹爪安装座，所述重物测试体的顶部固定有抓取部，所述抓取部的截面形状为t字形，所述夹持爪的底部向内弯曲形成勾形部，所述勾形部的底面设有引导斜面，两个所述夹持爪通过弹簧连接在一起。

9、进一步地，所述升降筒的顶部开设有锥形孔，所述锥形孔的大直径端连通取物孔，所述夹持爪的顶部靠近升降筒的圆心弯曲形成弧形部，所述弧形部能在锥形孔的内壁作用下使勾形部远离升降筒的圆心偏转。

10、进一步地，所述测试架上沿测试平台的宽度方向平行布置有两条第一直线驱动模组，所述水平滑板的两端分别安装在两条第一直线驱动模组的滑座上，所述两自由度驱动组件包括驱动顶板和滑动座，所述测试架上沿测试平台的宽度方向平行布置有两条第二直线驱动模组，所述第二直线驱动模组与第一直线驱动模组沿测试平台的高度方向交错布置，所述驱动顶板的两端分别安装在两条第二直线驱动模组的滑座上，所述驱动顶板的底部开设有丝杆槽，所述丝杆槽内转动设置有丝杆，所述丝杆上螺纹适配有丝杆滑块，所述丝杆滑块滑动适配于丝杆槽，所述滑动座固定连接丝杆滑块，所述滑动座的移动方向垂直于驱动顶板的移动方向，所述驱动顶板上安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴传动连接丝杆。

11、进一步地，所述强度测试机构还包括倒u形架、第四气缸与第五气缸，所述第四气缸的缸体安装在滑动座上，所述第四气缸的伸缩轴连接倒u形架，所述倒u形架固定连接在升降筒的顶部，所述第五气缸安装在倒u形架的u形开口内，所述第五气缸的伸缩轴穿过锥形孔连接夹爪安装座。

12、本发明的有益效果是：

13、1、本发明摒弃传统开放式洒水测试工艺，通过中空测试箱内外侧弹性密封层与第一环形密封槽形成第一密封面，同时利用环形密封气囊充气膨胀与第二环形密封槽形成第二密封面，构建双层过盈密封防护结构，密封性极强，可完全杜绝测试过程中的水体渗漏、漫流问题。装置采用封闭式注水施压检测方式，配合活塞压板可精准调控测试水压，供水均匀且稳定性高，规避了人工洒水流量、范围不可控的缺陷。同时利用设于试件底部的工业相机实时、直观采集渗水数据，有效避免人工观测的主观性误差，杜绝水体飞溅至试件底面造成的非测试性积水干扰，能够精准获取不同配料清水混凝土的渗透时间与渗透量数据，为不同配方清水混凝土的场景适配与配方优化提供精准的数据支撑。

14、2、弥补了现有混凝土强度检测维度单一、无法模拟实际撞击工况的行业短板，实现清水混凝土抗撞击性能的精准检测，全面还原混凝土实际服役性能。现有技术仅可完成静态抗压测试，忽略了建筑地面、墙面实际服役过程中重物坠落瞬时冲击荷载造成的结构损伤，检测结果片面，无法真实反映清水混凝土综合服役性能。本发明设置专用强度测试机构，配备多组不同重量的重物测试体，通过两自由度驱动组件、升降筒与自适应夹持爪结构，可实现重物测试体的自动化精准抓取、对位与坠落释放，精准模拟不同工况下重物掉落的撞击冲击作用，有效复刻清水混凝土实际受力场景。通过检测试件受撞击后的破损、形变状态，可精准测定不同配料清水混凝土的抗撞击性能，填补了传统检测设备的技术空白，能够全方位评估清水混凝土的结构强度与耐久性能，助力精准界定不同配方混凝土的适用工况。