CN116277401A - 用于制造混凝土试样裂缝的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制造混凝土试样裂缝的模具，该模具由上下两部分组成，模具上部为石蜡组成，下部为合成纤维，所述合成纤维附着在石蜡下方；合成纤维透水透气性强，不会对混凝土内部的水化反应产生影响，在试样浇筑时将模具作为嵌体嵌入试样中，上部石蜡部分置于试样表面，根据对预期裂缝的要求选择嵌入混凝土试样中的合成纤维的厚度、大小和形状，待混凝土试样成型后通过加热使石蜡融化，在试样表面产生缺口，沿着缺口顺合成纤维开凿即可获得指定要求的裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造裂缝的模具，尤其涉及一种用于制造混凝土所需裂缝的模具。
背景技术
混凝土在服役的过程中，由于材料、外界环境、施工工艺等原因容易发生开裂，为避免裂缝继续发展危害结构安全耐久性和正常使用，需要对裂缝及时进行修补。现存多种混凝土的修复技术，包括向裂缝处灌入砂浆、树脂等材料进行修补，利用细菌和钙源等材料也可以配置出具有自修复功能的生物混凝土，而测试这些技术对裂缝的修复效果，就需要人为对混凝土制造满足测试要求的裂缝，如何制造满足要求的混凝土裂缝就成了需要解决的问题。
目前的制造裂缝的方法包括多种，最简易的是在混凝土成型后对其施加压力，使其开裂，但这种方法不便控制产生裂缝的宽度、深度和形状。也有通过对混凝土试块进行骤冷和骤热，使其热胀冷缩形成裂缝，但这种方法只能在混凝土结构表面形成浅层局部裂缝，而且更加难以控制产生的裂缝大小和缝宽。还有用通过在混凝土中嵌入疏水性固体构件，再通过后续方法取出嵌入件达到制作所需裂缝的方法，但所用嵌入件一方面不易取出，另一方面嵌入的固体构件很大程度的破坏了混凝土自身结构的完整性，改变了混凝土构件原本的力学性能，做不到近似模拟混凝土自然开裂的效果。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种简单且对结构完整性影响小的用于制造混凝土所需裂缝的模具。
技术方案：本发明所述的用于制造混凝土所需裂缝的模具，由上下两部分组成，上部为石蜡，下部为合成纤维，所述合成纤维附着在石蜡下方；在混凝土试样浇注时，将该模具作为嵌体嵌入试件中，且石蜡的上表面不低于试件的上表面，在混凝土成型后，通过加热使上部石蜡熔化，使得混凝土表面形成细小裂缝，再顺着裂缝沿合成纤维开凿，制造所需裂缝。
进一步地，上部竖向约长2-3mm，厚度约2-3mm，横向长度根据所需裂缝长度来确定，一般长在20-150mm之间。浇筑试件时，将上部置于混凝土试块接近表面处，下部合成纤维部分埋置于混凝土试件内部，两者作为一个整体，在混凝土浇筑时将模具作为嵌体嵌入试样中。
进一步地，本发明选用的合成纤维主要成分为聚酯纤维，其透水性好，耐化学腐蚀性强，不与混凝土内部物质发生反应，将其作为嵌体埋入试件内部对混凝土的力学性能影响性小，能够做到在不影响混凝土本身结构完整性的同时充当制造裂缝的嵌体。
进一步地，模具上部石蜡部分位于混凝土试块接近表层处，且石蜡的熔点T1＝51℃大于混凝土表面水化放热正常温度T2＝30℃。当混凝土养护完成，模具上部石蜡处于凝固状态，通过加热使温度上升至57-63℃左右，使上部石蜡熔化，在混凝土表面产生竖向长约2-3mm，宽度约为2-3mm的缺口。
进一步地，合成纤维的厚度与所需裂缝、缝宽相等或略小，一般需要的混凝土裂缝缝宽约0.5-1.5mm，合成纤维厚度与所需裂缝对应也可选择0.5-1.5mm，由于合成纤维是根据所需裂缝的缝宽、大小和形状埋置，故沿着合成纤维开凿即可获得所需裂缝，并且可根据所需裂缝形状调整合成纤维在混凝土中的埋置形状。
进一步地，沿合下部合成纤维开凿的具体做法是：使用细小钢针在混凝土表面石蜡熔化形成的表层2-3mm深度的裂缝基础上，沿下部合成纤维的埋置形状和路径开凿，开凿时缓慢均匀用力，以获得所需满足要求的裂缝。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：所述模具简单实用，能根据需要在混凝土中制造合适宽度、大小和形状的裂缝，并且在裂缝成形前尽可能小的影响混凝土本身的结构完整性。
附图说明
图1为本发明中混凝土裂缝制造模具示意图；
图2为模具嵌入混凝土中浇注成形的示意图；
图3为加热后石蜡熔化形成表层裂缝的示意图；
图4为沿表层裂缝开凿示意图；
图5为开凿完成后形成的裂缝示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明所述是混凝土试块裂缝制造模具，它包括上部1石蜡和下部2用于制造裂缝的合成纤维，上下部构成一个整体模具。附着石蜡的上部1竖向约长2-3mm，厚度约2-3mm，横向长度根据所需裂缝长度确定为100mm。浇筑试件时将上部1置于混凝土试块接近表面处，下部2合成纤维部分，埋置于混凝土试件内部，两者作为一个整体，在混凝土浇筑时将模具作为嵌体嵌入试样中。
模具中上部1石蜡熔点T1＝51℃大于混凝土表面水化放热正常温度T2＝30℃。当混凝土养护完成，模具上部1石蜡处于凝固状态。下部2合成纤维透水性好，耐化学腐蚀性强，不与混凝土内部物质发生反应，将其作为嵌体埋入试件内部对混凝土的力学性能影响性小。
如图2所示，在混凝土试块浇筑时将模具嵌入其中，上部1石蜡部分置于混凝土上表面，下部2合成纤维埋入试件中。根据所需裂缝的缝宽选择合成纤维的厚度，根据所需裂缝形状合理调整下部2合成纤维在混凝土中的埋置形状。将包含模具的混凝土养护成型。
如图3所示，在混凝土养护成型后，通过加热到60℃左右使上部石蜡熔化，形成缺口3，该缺口约深2-3mm，宽2-3mm，可以看见埋置在混凝土中的下部2合成纤维。
如图4所示，在上部1石蜡完全熔化后，使用直径为0.5mm的细小钢针，沿着表面裂缝3，顺着下部2的合成纤维向里开凿，含有合成纤维的部分更加容易产生裂缝，且开凿过程中去除了原本埋置在混凝土中的合成纤维嵌体，不会对裂缝面产生影响。开凿时要注意下部2合成纤维的埋置位置和形状，开凿力度不宜过大，使裂口缓慢向下沿合成纤维发展。
如图5所示，开凿的裂缝大致与合成纤维的宽度、大小和形状相同，即与所需裂缝5近似。
Claims (7)
1.一种用于制造混凝土试样裂缝的模具，其特征在于：该模具由上下两部分组成，上部(1)为石蜡，下部(2)为合成纤维，所述合成纤维附着在石蜡下方；在混凝土试样浇注时，将该模具作为嵌体嵌入试件中，且石蜡的上表面不低于试件的上表面，在混凝土成型后，通过加热使上部(1)石蜡熔化，使得混凝土表面形成细小裂缝，再顺着裂缝沿合成纤维开凿，制造所需裂缝。
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述上部(1)竖向长2-3mm，厚度为2-3mm。
3.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述上部(1)的横向长度根据所需裂缝长度来确定，控制在20-150mm之间。
4.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述石蜡融化时的加热温度为57-63℃。
5.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述合成纤维的主要成分为聚酯纤维。
6.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述下部(2)的厚度不大于所需裂缝缝宽，并且根据所需裂缝形状调整其在混凝土中的埋置形状。
7.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述沿合成纤维开凿的具体做法是：使用钢针(4)沿着下部(2)合成纤维的嵌入路径缓慢均匀开凿，使制造的裂缝与预期相近。
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Country Status (1)
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