CN105423857A - 一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置及方法，该装置包括外环圆筒和内环圆筒,内环圆筒的外径小于外环圆筒的内径，外环圆筒的上端和下端均开口，内环圆筒带底且其上端开口，内环圆筒嵌套在外环圆筒中，外环圆筒的外壁上端设有外环圆筒刻度线，内环圆筒的外壁上端设有内环圆筒刻度线。通过本发明，可以在道面施工中，有效快速精确地测量出混凝土表层水泥浆厚度。

Description

一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置及方法

技术领域

本发明涉及混凝土厚度测量技术领域，特别涉及一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置及方法。

背景技术

目前，世界各国公路和机场经常发生交通事故，其中一个主要原因是公路路面和机场道面的摩擦系数不足导致汽车、飞机制动失灵。近年来随着民用机型的不断增大，飞行器对飞行区道面的性能要求也不断提高，其中不但要求道面要有足够的强度以抵抗飞机的冲击荷载，而且要求其表面构造能在飞机着陆和滑行时产生足够的摩阻力，以保证飞机安全起降。道面摩擦系数能否达到规定要求是保证飞机安全起降的重要条件之一，而要保证足够的摩擦系数需要一定的纹理深度。在机场混凝土道面工程中，对道面纹理深度提出了一个最低指标：新道面的平均纹理深度不小于1.0mm，刻槽的跑道水泥混凝土道面刻槽前先对其表面进行拉毛，其拉毛后的平均纹理深度不小于0.6mm，要保证机场道面纹理深度达到0.6mm以上，施工时混凝土表层必须有足够厚度的水泥浆体，而目前，在施工中，并不能准确便捷地测量混凝土表层水泥浆厚度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，在道面施工中能够有效快速精确地测量出混凝土表层水泥浆厚度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，包括:外环圆筒和内环圆筒,所述内环圆筒的外径小于外环圆筒的内径，所述外环圆筒的上端和下端均开口，所述内环圆筒带底且其上端开口，所述内环圆筒嵌套在所述外环圆筒中，所述外环圆筒的外壁上端设有外环圆筒刻度线，所述内环圆筒的外壁上端设有内环圆筒刻度线。

本发明的有益效果是：该装置设计原理简单，操作性强，测量快捷简便，能有效快速测量出混凝土表层水泥浆厚度，测量结果精确，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述外环圆筒的外壁上端设有开口槽，所述外环圆筒刻度线设在所述开口槽两侧，所述外环圆筒刻度线的最顶部刻度线与所述内环圆筒刻度线的最顶部刻度线齐平，所述内环圆筒刻度线正对所述开口槽。

采用上述进一步方案的有益效果是在外环圆筒和内环圆筒上端设刻度线，可以根据两组刻度线便捷地测量出水泥浆厚度；内环圆筒刻度线正对开口槽，可以直观地读取内环圆筒刻度线避免被外环圆筒所遮挡。

进一步，所述外环圆筒刻度线与所述内环圆筒刻度线的最顶部刻度线均为零刻度线，所述外环圆筒刻度线等间距地设有11条，共有10个间距，且其相邻刻度线之间的间距为0.9mm，量程为0-9mm；所述内环圆筒刻度线等间距地设有31条，共有30个间距，且其相邻刻度线之间的间距为1mm，量程为0-30mm。

采用上述进一步方案的有益效果是在外环圆筒和内环圆筒上端设刻度线，可以依据游标卡尺的测量原理，便捷地测量出水泥浆厚度。

进一步，所述外环圆筒刻度线的最顶部刻度线和所述内环圆筒刻度线的最顶部刻度线分别距其所在的外环圆筒的端面和内环圆筒的端面的距离相同。

采用上述进一步方案的有益效果是可以使测量结果精准。

进一步，所述内环圆筒的材质密度小于水泥浆密度，所述外环圆筒的材质密度大于水泥浆密度。

采用上述进一步方案的有益效果是外环圆筒由于自身重力陷入水泥浆中，而留存于外环圆筒内的水泥浆将带底的内环圆筒顶起。

进一步，所述外环圆筒的底端带有坡口。

采用上述进一步方案的有益效果是外环圆筒的底端带有的坡口可以增大外环圆筒对水泥浆的压强，这样，外环圆筒就能快速地陷入水泥浆中。

进一步，所述外环圆筒的内径与所述内环圆筒外径相差1-2mm。

采用上述进一步方案的有益效果是使测量结果更加准确，且方便读取外环圆筒刻度线与内环圆筒刻度线的刻度值。

进一步，所述外环圆筒的内径为42-96mm、壁厚为2-4mm，所述内环圆筒的壁厚为0.5-1.5mm，所述外环圆筒和所述内环圆筒的高度一致。

采用上述进一步方案的有益效果是由于外环圆筒的壁厚较厚，其自身重力也较重，可以快速地陷入水泥浆中；内环圆筒的壁厚较薄，其自身重力也较轻，可以被外环圆筒内的水泥浆顶起。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：

一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量方法，包括以下步骤：

步骤1：将内环圆筒嵌套在外环圆筒内，并将其放置在混凝土表层，外环圆筒内由于自身重力陷入水泥浆中，而留存于外环圆筒内的水泥浆将带底的内环圆筒顶起；

步骤2：待所述测量装置在水泥浆中稳定后，测量所述内环圆筒和所述外环圆筒在水泥浆中的相对位移量，并以此作为被测水泥浆厚度值。

本发明的有益效果是：测量快捷简便，能有效快速测量出混凝土表层水泥浆厚度，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

进一步，所述外环圆筒刻度线的刻度为M，所述内环圆筒刻度线的刻度为N，其中，N的刻度为1mm，M<N，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：读取所述内环圆筒刻度线的零刻度线相对于所述外环圆筒刻度线的零刻度线位移量的整数部分作为主刻度值Z；

步骤2.2：读取所述外环圆筒刻度线与所述内环圆筒刻度线对齐的当前外环圆筒刻度线的刻度值Y；

步骤2.3：计算水泥浆厚度，计算公式为：水泥浆厚度＝Z+(N-M)×Y，其中N-M的值为该组刻度线的精确度。

采用上述进一步方案的有益效果是能快速且精准地测量出混凝土表层水泥浆厚度，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

附图说明

图1为本发明道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置的整体结构示意图；

图2为本发明道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置的内环圆筒结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外环圆筒，1-1、外环圆筒刻度线，2、内环圆筒，2-1、内环圆筒刻度线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置的整体结构示意图；图2为本发明道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置的内环圆筒2结构示意图，如图1和图2所示：该装置包括:外环圆筒1和内环圆筒2,内环圆筒2的外径小于外环圆筒1的内径，外环圆筒1的上端和下端均开口，内环圆筒2带底且其上端开口，内环圆筒2嵌套在外环圆筒1中，外环圆筒1的外壁上端设有外环圆筒刻度线1-1，内环圆筒2的外壁上端设有内环圆筒刻度线2-1。

实施时，机场水泥混凝土道面面层经施工机具摊铺、振捣、整平、揉浆、找平和第1道抹后，在混凝土面层距离支护模板不小于200mm的位置测量水泥浆厚度。水泥浆厚度测量前，将测量装置的外环圆筒1和内环圆筒2用水湿润，将内环圆筒2嵌套在外环圆筒1放在水平面上，在测量时，外环圆筒1在自身重力下沉入水泥浆内，而留存于其圆柱内的浆体将带底的内环圆筒2顶起，待该装置稳定后根据外环圆筒1和内环圆筒2的相对位移量来得出水泥浆厚值。其中，该装置中的外环圆筒1底部在陷入水泥浆时如遇混凝土中的石子之类的较大型颗粒，则外环圆筒1底将不再往下移动，该装置稳定在水泥浆中，根据外环圆筒与内环圆筒刻度上的刻度线测量出水泥浆的厚度。

本发明实施例的有益效果是：该装置设计原理简单，操作性强，测量快捷简便，能有效快速测量出混凝土表层水泥浆厚度，测量结果精确，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

优选地，外环圆筒1的外壁上端设有开口槽，外环圆筒刻度线1-1设在开口槽两侧，外环圆筒刻度线1-1的最顶部刻度线与内环圆筒刻度线2-1的最顶部刻度线齐平，内环圆筒刻度线2-1正对开口槽。

采用上述优选地方案的有益效果是在外环圆筒和内环圆筒上端设刻度线，可以根据两组刻度线便捷地测量出水泥浆厚度；内环圆筒刻度线正对开口槽，可以直观地读取内环圆筒刻度线避免被外环圆筒所遮挡。

优选地，外环圆筒刻度线1-1与内环圆筒刻度线2-1的最顶部刻度线均为零刻度线，外环圆筒刻度线1-1等间距地设有11条，共有10个间距，且其相邻刻度线之间的间距为0.9mm，量程为0-9mm；内环圆筒刻度线2-1等间距地设有31条，共有30个间距，且其相邻刻度线之间的间距为1mm，量程为0-30mm。

本发明实施例利用了游标卡尺的测量原理，外环圆筒和内环圆筒处于平面时，两者的零刻度线齐平，在测量水泥浆厚度时，将该装置轻放在提浆抹平后的道面上，之后，在该装置在其中稳定之后，开始读数。内环圆筒刻度线相当于游标卡尺的主尺刻度线，外环圆筒刻度线相当于游标卡尺的分尺刻度线，内环圆筒刻度线的刻度N为1mm，外环圆筒刻度线的刻度M，即如游标卡尺，其主尺的刻度为1mm；游标卡尺的分尺为10等分时其分尺长度为9毫米，20等分时其长度为19毫米，50等分时其长度为49毫米，因此，游标卡尺有0.02、0.05、0.1mm三种测量精度，游标卡尺读数的小数部分就等于分尺与主尺对齐时的分尺刻度线乘以该游标卡尺的精确度，该精确度也可以通过主尺刻度减去分尺刻度计算得出，整数部分即为主尺上的整数读数。由此，外环圆筒刻度线的每一小格的刻度M根据如上述分尺的等分和长度来确定，这样，在测量水泥浆厚度时，外环圆筒和内环圆筒的相对位移量的整数部分为主刻度值Z，小数部分读数为(N-M)×Y，水泥浆厚度为＝Z+(N-M)×Y。可选地，在本发明实施例中，外环圆筒刻度线等间距地设有11条，共有10个间距，且其相邻刻度线之间的间距为0.9mm，量程为0-9mm；内环圆筒刻度线等间距地设有31条，共有30个间距，且其相邻刻度线之间的间距为1mm，量程为0-30mm。另外，还可以选择不同的测量点，记录多次读数后取平均值。

采用上述优选地方案的有益效果是在外环圆筒和内环圆筒上端设刻度线，可以依据游标卡尺的测量原理，便捷地测量出水泥浆厚度。

优选地，外环圆筒刻度线1-1的最顶部刻度线和内环圆筒刻度线2-1的最顶部刻度线分别距其所在的外环圆筒1的端面和内环圆筒2的端面的距离相同。两者最顶部刻度线分别距内环圆筒2上端面与外环圆筒1上端面可以都为5mm。

采用上述优选地方案的有益效果是可以使测量结果精准。

优选地，内环圆筒2的材质密度小于水泥浆密度，外环圆筒1的材质密度大于水泥浆密度。其中，内环圆筒为带底轻质圆筒，这样，留存于外环圆筒的水泥浆体就可以将该内环圆筒顶起，其中，内环圆筒的材料可以为塑料等轻质材料；由于外环圆筒要陷入水泥浆中，因此外环圆筒可选铜等比水泥浆密度大的重金属材质。

采用上述优选地方案的有益效果是外环圆筒由于自身重力陷入水泥浆中，而留存于外环圆筒内的水泥浆将带底的内环圆筒顶起。

优选地，外环圆筒的底端带有坡口。

采用上述优选地方案的有益效果是外环圆筒的底端带有的坡口可以增大外环圆筒对水泥浆的压强，这样，外环圆筒就能快速地陷入水泥浆中。

优选地，外环圆筒的内径与内环圆筒外径相差1-2mm。

采用上述优选地方案的有益效果是使测量结果更加准确，且方便读取外环圆筒刻度线与内环圆筒刻度线的刻度值。

优选地，外环圆筒1的内径为42-96mm，优选70mm，其壁厚为2-4mm；内环圆筒2的壁厚为0.5-1.5mm，其外径可以是40-94mm，外环圆筒(1)和所述内环圆筒(2)的高度一致，两者的高度可以都为50-100mm。

采用上述优选地方案的有益效果是由于外环圆筒的壁厚较厚，其自身重力也较重，可以快速第陷入水泥浆中；内环圆筒的壁厚较薄，其自身重力也较轻，可以背外环圆筒内的水泥浆顶起。

本发明采用上述测量装置解决上述技术问题的另一技术方案如下：

一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量方法，包括以下步骤：

步骤1：将内环圆筒嵌套在外环圆筒内，并将其放置在混凝土表层，外环圆筒内由于自身重力陷入水泥浆中，而留存于外环圆筒内的水泥浆将带底的内环圆筒顶起；

步骤2：待测量装置在水泥浆中稳定后，测量内环圆筒和外环圆筒在水泥浆中的相对位移量，并以此作为被测水泥浆厚度值。

本发明的有益效果是：测量快捷简便，能有效快速测量出混凝土表层水泥浆厚度，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

优选地，外环圆筒刻度线的刻度为M，内环圆筒刻度线的刻度为N，其中，N的刻度为1mm，M<N，步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：读取内环圆筒刻度线的零刻度线相对于外环圆筒刻度线的零刻度线位移量的整数部分作为主刻度值Z；

步骤2.2：读取外环圆筒刻度线与内环圆筒刻度线对齐的当前外环圆筒刻度线的刻度值Y；

步骤2.3：计算水泥浆厚度，计算公式为：水泥浆厚度＝Z+(N-M)×Y，其中N-M的值为该组刻度线的精确度。

本发明实施例利用了游标卡尺的测量原理，外环圆筒和内环圆筒处于平面时，两者的零刻度线齐平，在测量水泥浆厚度时，将该装置轻放在提浆抹平后的道面上，之后，在该装置在其中稳定之后，开始读数。内环圆筒刻度线相当于游标卡尺的主尺刻度线，外环圆筒刻度线相当于游标卡尺的分尺刻度线，内环圆筒刻度线的刻度N为1mm，外环圆筒刻度线的刻度M。即如游标卡尺，其主尺的刻度为1mm；游标卡尺的分尺为10等分时其分尺长度为9毫米，20等分时其长度为19毫米，50等分时其长度为49毫米，因此，游标卡尺有0.02、0.05、0.1mm三种测量精度，游标卡尺读数的小数部分就等于分尺与主尺对齐时的分尺刻度线乘以该游标卡尺的精确度，该精确度也可以通过主尺刻度减去分尺刻度计算得出，整数部分即为主尺上的整数读数。由此，外环圆筒刻度线的每一小格的刻度M根据如上述分尺的等分和长度来确定，这样，在测量水泥浆厚度时，外环圆筒和内环圆筒的相对位移量的整数部分为主刻度值Z，小数部分读数为(N-M)×Y，水泥浆厚度为＝Z+(N-M)×Y。可选地，在本发明实施例中，外环圆筒刻度线等间距地设有11条，共有10个间距，且其相邻刻度线之间的间距为0.9mm，量程为0-9mm；内环圆筒刻度线等间距地设有31条，共有30个间距，且其相邻刻度线之间的间距为1mm，量程为0-30mm。另外，还可以选择不同的测量点，记录多次读数后取平均值。

采用上述优选地方案的有益效果是能快速且精准地测量出混凝土表层水泥浆厚度，从而保证混凝土拉毛时有足够的水泥浆厚度，保障在混凝土道面施工时满足道面纹理深度和摩擦系数的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，包括:外环圆筒(1)和内环圆筒(2),所述内环圆筒(2)的外径小于外环圆筒(1)的内径，所述外环圆筒(1)的上端和下端均开口，所述内环圆筒(2)带底且其上端开口，所述内环圆筒(2)嵌套在所述外环圆筒(1)中，所述外环圆筒(1)的外壁上端设有外环圆筒刻度线(1-1)，所述内环圆筒(2)的外壁上端设有内环圆筒刻度线(2-1)。

2.根据权利要求1所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒(1)的外壁上端设有开口槽，所述外环圆筒刻度线(1-1)设在所述开口槽两侧，所述外环圆筒刻度线(1-1)的最顶部刻度线与所述内环圆筒刻度线(2-1)的最顶部刻度线齐平，所述内环圆筒刻度线(2-1)正对所述开口槽。

3.根据权利要求2所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒刻度线(1-1)与所述内环圆筒刻度线(2-1)的最顶部刻度线均为零刻度线，所述外环圆筒刻度线(1-1)等间距地设有11条，共有10个间距，且其相邻刻度线之间的间距为0.9mm，量程为0-9mm；所述内环圆筒刻度线(2-1)等间距地设有31条，共有30个间距，且其相邻刻度线之间的间距为1mm，量程为0-30mm。

4.根据权利要求2所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒刻度线(1-1)的最顶部刻度线和所述内环圆筒刻度线(2-1)的最顶部刻度线分别距其所在的外环圆筒(1)的端面和内环圆筒(2)的端面的距离相同。

5.根据权利要求1所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述内环圆筒(2)的材质密度小于水泥浆密度，所述外环圆筒(1)的材质密度大于水泥浆密度。

6.根据权利要求1所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒(1)的底端带有坡口。

7.根据权利要求1至6任一所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒(1)的内径与所述内环圆筒(2)外径相差1-2mm。

8.根据权利要求7所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量装置，其特征在于，所述外环圆筒(1)的内径为42-96mm、壁厚为2-4mm，所述内环圆筒(2)的壁厚为0.5-1.5mm，所述外环圆筒(1)和所述内环圆筒(2)的高度一致。

9.一种道面混凝土表层水泥浆厚度测量方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述测量装置进行测量，包括以下步骤：

步骤1：将内环圆筒嵌套在外环圆筒内，并将其放置在混凝土表层，外环圆筒内由于自身重力陷入水泥浆中，而留存于外环圆筒内的水泥浆将带底的内环圆筒顶起；

步骤2：待所述测量装置在水泥浆中稳定后，测量所述内环圆筒和所述外环圆筒在水泥浆中的相对位移量，并以此作为被测水泥浆厚度值。

10.根据权利要求9所述的道面混凝土表层水泥浆厚度测量方法，其特征在于，所述外环圆筒刻度线的刻度为M，所述内环圆筒刻度线的刻度为N，其中，N的刻度为1mm，M<N，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：读取所述内环圆筒刻度线的零刻度线相对于所述外环圆筒刻度线的零刻度线位移量的整数部分作为主刻度值Z；

步骤2.2：读取所述外环圆筒刻度线与所述内环圆筒刻度线对齐的当前外环圆筒刻度线的刻度值Y；

步骤2.3：计算水泥浆厚度，计算公式为：水泥浆厚度＝Z+(N-M)×Y，其中N-M的值为该组刻度线的精确度。