混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置的製作方法
2023-09-17 14:15:10 1
專利名稱：混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種測試技術領域的裝置，特別是一種混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置。
背景技術：
研究混凝土的耐久性，需關注其抗滲性能。對於處於單拉或小偏拉應力狀態下的混凝土結構，其抗滲性能受微裂紋的擴展程度影響明顯。研究服役期間處於單拉或小偏拉應力狀態下混凝土構件產生的微裂紋對混凝土滲透性能的影響，一般是採用劈拉試驗得到不同微裂程度的圓柱體混凝土試件，再對其進行滲透試驗。
經對現有技術的文獻檢索發現，易成等在《土木工程學報》(2004年第3期第19頁)上發表的《鋼纖維對混凝土裂紋的抑制及其對抗滲性能的影響》，該文中提出定量評測帶有微裂隙纖維混凝土的抗滲性，方法是採用劈拉試驗得到不同微裂程度的圓柱體混凝土試件，加載形式為先加載再卸載，最後再測量其滲透係數Kf。其不足在於無法定量控制劈拉試驗後混凝土試件的卸載程度，而在工程實際中，混凝土結構產生的裂隙在短時期內一般不會出現卸載回彈現象，為研究更接近工程實際狀況下帶微裂隙混凝土的抗滲性能，有必要製作一套持載設備，使劈拉試驗後混凝土構件的卸載現象受到有效控制。
在進一步的文獻檢索中，尚未發現與本發明主題相同或者類似的裝置。
發明內容
本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置。使其可以有效控制劈拉試驗後混凝土構件的卸載程度，即控制劈拉試驗結束後混凝土橫向裂隙寬度(COD值)的變化。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括螺母、頂板、螺杆、底板。頂板與底板由兩根螺杆連接，螺杆孔心位於頂板、底板平行於長邊的軸心線上，且距端部15mm處。頂板與底板尺寸形狀完全相同，長為260mm，寬為50mm，高為30mm。螺杆直徑與螺母相匹配，長度為230mm。持載時混凝土試件位於頂板、底板和左右螺杆之間，且其圓面標示直徑線與頂板、底板對中線對齊。頂板、底板、螺杆材料均為Q345C型鋼。螺母位於頂板外側的螺杆上。
本發明中，頂板與底板間的相對位移由頂板上端的螺母控制，螺母採用M20螺母，M20螺母的標準螺距為2mm，故順時針旋轉360度時頂板與底板間的相對位移減少2mm。利用有限元計算得知，頂板與底板的剛度比普通混凝土的剛度大兩個數量級，故旋轉360度時可認為圓柱體混凝土試件受到2mm的軸向劈拉位移荷載。通過對不同強度等級混凝土試件的有限元計算，並結合試件持載要求，即得出不同持載荷載時對應的旋轉M20螺母的角度要求。
通過本發明此套劈拉試驗持載裝置，試驗機停止加載後所測的混凝土橫向裂隙寬度(COD值)變化值被控制在10um以內，低於無持載裝置時的30um-150um，從而有效地控制了劈拉試驗後混凝土的卸載現象，與實際服役期間混凝土在短期內不能卸載的現象相吻合。
圖1本發明結構示意圖具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護範圍不限於下述的如圖1所示，本實施例包括螺母1、頂板2、螺杆3、底板4。頂板2與底板4由兩根螺杆3連接，螺杆3孔心位於頂板2、底板4平行於長邊的軸心線上，且距端部15mm處。頂板2與底板4尺寸形狀完全相同，長為260mm，寬為50mm，高為30mm。螺母1為M20螺母。螺杆3直徑與M20螺母1相匹配，長度為230mm。持載時混凝土試件位於頂板2、底板4和左右螺杆3之間，且其圓面標示直徑線與頂板2、底板4對中線對齊。頂板2、底板4、螺杆3材料均為Q345C型鋼。M20螺母1位於頂板2外側的螺杆3上，其作用是使頂板2與底板4之間的相對位移減小，對其間夾持的混凝土圓柱體試件施加位移荷載，從而起到持載作用。
劈拉試驗時，圓柱體混凝土試件5位於頂板2、底板4和兩根螺杆3之間，並要求圓面直徑線7與頂板、底板對中線6對齊。劈拉試驗停止加載前，據劈拉試驗所需持載大小，即停止加載前軸向荷載的數值，確定順時針旋轉固定螺母1的角度大小，角度大小具體為持載要求小於10KN時，旋轉30度，持載要求每增加10KN，螺母旋轉角度即增加30度，即持載要求大於10KN小於20KN時，旋轉角度為60度，依此類推。
權利要求
1.一種混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置，包括螺母(1)、頂板(2)、螺杆(3)、底板(4)，其特徵在於，頂板(2)與底板(4)由兩根螺杆(3)連接，螺杆(3)孔心位於頂板(2)、底板(4)平行於長邊的軸心線上，且距端部15mm處，頂板(2)與底板(4)尺寸形狀完全相同，螺母(1)位於頂板(2)外側的兩個螺杆(3)上。
2.根據權利要求1所述的混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置，其特徵是，所述的頂板(2)與底板(4)，尺寸相同長為260mm，寬為50mm，高為30mm。
3.根據權利要求1所述的混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置，其特徵是，所述的螺母(1)為M20螺母。
4.根據權利要求1所述的混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置，其特徵是，所述的螺杆(3)，直徑與M20螺母(1)相匹配，長度為230mm。
全文摘要
一種測試技術領域的混凝土圓柱體試件劈拉滲透試驗持載裝置。本發明包括螺母、頂板、螺杆、底板。頂板與底板由兩根螺杆連接，螺杆孔心位於頂板、底板平行於長邊的軸心線上，且距端部15mm處。頂板與底板尺寸形狀完全相同，螺母位於頂板外側的兩個螺杆上。本發明能有效地控制了劈拉試驗後混凝土的卸載現象，與實際服役期間混凝土在短期內不能卸載的現象相吻合。
文檔編號G01N13/04GK1945320SQ20061011757
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月26日 優先權日2006年10月26日
發明者陳曉寶, 齊鋒, 施俊明, 王益群, 吳群慧, 溫玉君 申請人:上海交通大學