CN205656080U - 一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 - Google Patents
一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205656080U CN205656080U CN201620270340.0U CN201620270340U CN205656080U CN 205656080 U CN205656080 U CN 205656080U CN 201620270340 U CN201620270340 U CN 201620270340U CN 205656080 U CN205656080 U CN 205656080U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- point bending
- point
- bending test
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，该装置包括试验机底座、试验机承台、两个支撑柱、伺服压力机、两个螺旋滑块、压力垫板、柱式压力传感器、单点加载支座、卡座、垫片、两个活动铰支座、两个楔形刀口、夹式引伸仪、固定螺丝、两个位移传感器。本实用新型装置结构简单、合理，成本较低，且可由混凝土抗压试验机改造而成，可以针对不同尺寸的混凝土试样进行三点弯曲试验，压力传感器、夹式引伸仪、位移传感器均独立采集数据，数据测量精度高，易于操作，便于拆卸，其中单点加载支座可拆卸替换为双点加载支座，进行四点弯梁试验，一机多用。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程的力学特性测试技术领域，具体是一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置。
背景技术
随着我国经济的高速发展，越来越多例如混凝土大坝、海上石油平台、原子能反应堆等大型混凝土工程项目提上日程。而混凝土作为一种高脆性、低抗拉材料，在进行这些大型混凝土项目时，在施工过程中温度应力或浇筑质量不佳等内因与在使用过程中由于荷载或环境因素等外因将在混凝土中产生裂缝，而一旦产生裂缝，混凝土结构会在实际应力远小于其抗拉强度的情况下发生破坏，从而大大减少混凝土结构的安全性与服役寿命。裂缝的存在不可避免，为了解决在宏观裂缝情况下，裂缝的扩展与结构的安全度问题，需要通过测试混凝土的断裂特性来更好的设计混凝土的修补加固方案。
目前在测试混凝土断裂性能方面，国际上对于国际材料与结构试验联合会（RILEM）推荐的的基于双参数模型的三点弯梁断裂试验应用较广，但该方法在试验过程中要求循坏加卸载，对试验仪器要求较高。而我国学者徐世烺提出的双K断裂准则三点弯曲梁断裂试验避免了试验过程中的加卸载，在普通实验室中易于进行测试。本发明装置即是基于双K断裂准则进行设计。
双K断裂准则通过起裂断裂韧度、等效断裂韧度来描述混凝土的断裂性能，同时断裂能也是描述裂缝扩展能量消耗的一个重要参数。而在计算上述三者时，需要精确的荷载-裂纹口张开位移（CMOD）曲线与荷载-挠度曲线，这就对试验测试仪器的精度有很高的要求。有鉴于此，目前亟需从设计一种装置来方便、经济、精确的测试混凝土的断裂特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，该装置包括试验机底座、试验机承台、两个支撑柱、伺服压力机、两个螺旋滑块、压力垫板、柱式压力传感器、单点加载支座、两个活动铰支座、两个楔形刀口、夹式引伸仪、卡座、垫片和两个位移传感器。其中，试验机底座的底部固定在平整坚固的地面上；试验机承台与试验机底座顶部相连接；两个支撑柱设置于试验机底座顶部两侧；伺服压力机与支撑柱相连；螺旋滑块设于伺服压力机两侧，并与支撑柱相连；压力垫板设置于伺服压力机的底部；柱式压力传感器与压力垫板的底部相连；单点加载支座与柱式压力传感器的感应探头相连；卡座设于试验机承台顶面；活动铰支座设于卡座两侧卡槽之间，并固定在卡座底板上；混凝土试块置于活动铰支座上；垫片设置于混凝土试块顶面中线部位；两个楔形刀口设置于混凝土试块预制裂缝底面两侧；夹式引伸仪的尖部固定于两个楔形刀口之间；两个位移传感器底部固定于试验机承台两侧，进行测试时，位移传感器探头与压力垫板相贴。
所述试验机承台可通过液压***调节试验机承台的高度。
所述柱式压力传感器通过在压力垫板底部涂抹建筑结构胶固定于压力垫板底面，柱式压力传感器感应探头表面为光滑凸球面，且凸球面上设有环状凸条。
所述单点加载支座顶面设置光滑凹球面，且凹球面上内嵌环状凹槽，通过单点加载支座的凹面环状凹槽与柱式压力传感器的凸面状凸条相嵌固，使单点加载支座固定在柱式压力传感器上。
所述卡座分为卡槽与底板两部分，卡槽的前后面附有厚度为2mm的刻度钢尺，且钢尺标记中央刻度线，其余两侧刻度对称；底板间隔设有螺孔。
所述活动铰支座呈倒T形在卡座的卡槽之间滑动，活动铰支座的外表面设有标记线，可与卡槽表面的钢尺刻度相比对；活动铰支座的倒T形翼板上设有螺孔，可通过固定螺丝将活动铰支座与卡座底板相连接以固定。
所述两个楔形刀口（13）被使用建筑结构胶粘贴固定于混凝土试块（11）的底面，且两个楔形刀口（13）的外边缘与混凝土试块（11）的预制裂缝边缘相对齐。
所述柱式压力传感器、夹式引伸仪与位移传感器均与传输数据的测试仪器相连。
作为本发明进一步方案：将混凝土试块替换为岩石试块或水泥基复合材料试块以进行其它材料的断裂性能试验研究。
作为本发明进一步方案：将单点加载支座替换为两点加载支座以进行四点弯曲试验。
与现有装置相比，本发明的有益效果是：本发明公开的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验机结构简单，成本较低，且可由混凝土抗压试验机改造而成；支座位置可调，可以针对不同尺寸的混凝土试样进行三点弯曲试验；压力传感器、夹式引伸仪、位移传感器均独立采集数据，数据测量精度高；单点加载支座可拆卸替换为双点加载支座，进行四点弯梁试验，一机多用。
附图说明
图1为本发明的测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验的装置示意图；
图2为本发明的测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置的加载部分示意图；
图3为图2的1-1截面示意图；
图4为本发明的活动铰支座的结构示意图，其中（a）为主视图，（b）为侧视图；
图5为本发明的楔形刀口的结构示意图；
图6为本发明的测试混凝土断裂性能的四点弯曲试验的装置示意图；
图7为本发明的测试混凝土断裂性能的四点弯曲试验装置的加载部分示意图；
图中：1-试验机底座；2-试验机承台；3-支撑柱；4-伺服压力机；5-螺旋滑块；6-压力垫板；7-柱式压力传感器；8-单点加载支座；9-卡座；10-垫片；11-混凝土试块（含预制裂缝）；12-活动铰支座；13-楔形刀口；14-夹式引伸仪；15-固定螺丝；16-位移传感器，17-双点加载支座。
具体实施方式
结合附图和实例对本发明作进一步详细说明。
如图1～5所示，本发明实施例中，一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，该装置包括试验机底座1、试验机承台2、两个支撑柱3、伺服压力机4、两个螺旋滑块5、压力垫板6、柱式压力传感器7、单点加载支座8、卡座9、垫片10、两个活动铰支座12、两个楔形刀口13、夹式引伸仪14、两个位移传感器16。其中，试验机底座1的底部固定在平整坚固的地面上；试验机承台2与试验机底座1顶部相连接；两个支撑柱3设置于试验机底座1顶部两侧；伺服压力机4与支撑柱3相连；螺旋滑块5设于伺服压力机4两侧，并与支撑柱3相连；压力垫板6设置于伺服压力机4的底部；柱式压力传感器7与压力垫板6的底部相连；单点加载支座8与柱式压力传感器7的感应探头相连；卡座9设于试验机承台2顶面；活动铰支座12设于卡座9两侧卡槽之间，并通过固定螺丝15固定在卡座9底板上；混凝土试块11置于活动铰支座12上；垫片10设置于混凝土试块11顶面中线部位；两个楔形刀口13设置于混凝土试块11预制裂缝底面两侧；夹式引伸仪14的尖部固定于两个楔形刀口15之间；两个位移传感器16底部固定于试验机承台两侧，进行测试时，位移传感器16探头与压力垫板相贴。
如图6～7所示，本发明还包括可替换单点加载支座8的双点加载支座17。
本发明的操作流程如下：
（1）根据进行断裂性能测试的含预制裂缝混凝土试块11规格，根据卡座9卡槽表面钢尺调整活动铰支座12的位置后，通过固定螺丝15将活动铰支座12与卡座9的底板相固定；
（2）在混凝土试块11的底面涂抹建筑结构胶以固定两个楔形刀口13，并使两个楔形刀口13的外边缘与混凝土试块11的预制裂缝边缘相对齐；在混凝土试块11的顶面中线粘贴垫片10；
（3）将混凝土试块11放置于已调好并固定位置的活动铰支座12上，夹式引伸仪14的尖部固定于两个楔形刀口15之间，伺服压力机设置适宜速率，通过螺旋滑块5向下运动，直到混凝土试块11顶面的垫板10与单点加载支座8相接触；
（4）开始进行试验，试验过程中，柱式压力传感器7、夹式引伸仪14与位移传感器16均与传输数据的测试仪器相连，测试仪器实时采集并保存所测得数据直到混凝土试块11破坏。
Claims (8)
1.一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于：该装置包括试验机底座（1）、试验机承台（2）、两个支撑柱（3）、伺服压力机（4）、两个螺旋滑块（5）、压力垫板（6）、柱式压力传感器（7）、单点加载支座（8）、卡座（9）、垫片（10）、两个活动铰支座（12）、两个楔形刀口（13）、夹式引伸仪（14）和两个位移传感器（16）；其中，试验机底座（1）的底部固定在平整坚固的地面上；试验机承台（2）与试验机底座（1）顶部相连接；两个支撑柱（3）设置于试验机底座（1）顶部两侧；伺服压力机（4）与支撑柱（3）相连；螺旋滑块（5）设于伺服压力机（4）两侧，并与支撑柱（3）相连；压力垫板（6）设置于伺服压力机（4）的底部；柱式压力传感器（7）与压力垫板（6）的底部相连；单点加载支座（8）与柱式压力传感器（7）的感应探头相连；卡座（9）设于试验机承台（2）顶面；活动铰支座（12）设于卡座（9）两侧卡槽之间，并固定在卡座（9）底板上；混凝土试块（11）置于活动铰支座（12）上；垫片（10）设置于混凝土试块（11）顶面中线部位；两个楔形刀口（13）设置于混凝土试块（11）底面预制裂缝两侧；夹式引伸仪（14）的尖部固定于两个楔形刀口（13）之间；两个位移传感器（16）底部固定于试验机承台两侧，进行测试时，位移传感器（16）探头与压力垫板相贴。
2.根据权利要求1所述的测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于：所述试验机承台可通过液压***调节试验机承台的高度。
3.根据权利要求1所述的测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述柱式压力传感器通过在压力垫板底部涂抹建筑结构胶固定于压力垫板底面，柱式压力传感器感应探头表面为光滑凸球面，且凸球面上设有环状凸条。
4.根据权利要求1所述的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述单点加载支座顶面设置光滑凹球面，且凹球面上内嵌环状凹槽，通过单点加载支座的凹面环状凹槽与柱式压力传感器的凸面状凸条相嵌固，使单点加载支座固定在柱式压力传感器上。
5.根据权利要求1所述的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述卡座分为卡槽与底板两部分，卡槽的前后面附有厚度为2mm的刻度钢尺，且钢尺标记中央刻度线，其余两侧刻度对称；底板间隔设有螺孔。
6.根据权利要求1所述的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述活动铰支座呈倒T形在卡座的卡槽之间滑动，活动铰支座的外表面设有标记线，可与卡槽表面的钢尺刻度相比对；活动铰支座的倒T形翼板上设有螺孔，可通过固定螺丝将活动铰支座与卡座底板相连接以固定。
7.根据权利要求1所述的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述两个楔形刀口（13）被使用建筑结构胶粘贴固定于混凝土试块（11）的底面，且两个楔形刀口（13）的外边缘与混凝土试块（11）的预制裂缝边缘相对齐。
8.根据权利要求1所述的一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置，其特征在于，所述柱式压力传感器、夹式引伸仪与位移传感器均与传输数据的测试仪器相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620270340.0U CN205656080U (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620270340.0U CN205656080U (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205656080U true CN205656080U (zh) | 2016-10-19 |
Family
ID=57390644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620270340.0U Expired - Fee Related CN205656080U (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205656080U (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107238526A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-10 | 安徽理工大学 | 一种减少由混凝土收缩引起预制裂缝变形的装置 |
| CN107727836A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 含喷涂层的隧道衬砌裂缝测定实验装置及方法 |
| CN107966343A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-27 | 沈阳工业大学 | 用于pva纤维束与水泥基材料粘结试验的可拆卸模具 |
| CN108303321A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-07-20 | 大连理工大学 | 一种岩石在水环境下力学性能实验装置及其实验方法 |
| CN109100240A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-12-28 | 贵州大学 | 一种房建用钢梁抗弯曲强度试验机 |
| CN109507041A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-03-22 | 上海宝冶集团南京建筑有限公司 | 一种混凝土ⅰ-ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法 |
| CN109975118A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-05 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种基于四点弯曲梁测混凝土断裂能的试验方法 |
| CN110006573A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 杭州元创新型材料科技有限公司 | 一种保温装饰板安装扣件的单点锚固力试验装置及试验方法 |
| CN110470548A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-19 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 模型冰弯曲强度测量装置及其使用方法 |
| CN110849703A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-02-28 | 北京理工大学 | 一种力学性能测试装置、设备及方法 |
| CN110987791A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 重庆大学 | 一种用于确定钢板与混凝土法向粘结参数的***及试验方法 |
| CN112161879A (zh) * | 2020-09-19 | 2021-01-01 | 太原理工大学 | 温压环境下静态半圆盘三点弯曲断裂韧性测量装置及方法 |
| CN112664608A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-16 | 普德光伏技术（苏州）有限公司 | 一种测试光伏组件湿冻试验的设备 |
| CN114397178A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-26 | 济南纳斯诺工业测试***有限公司 | 一种蒸压加气混凝土板材的载荷测试装置 |
-
2016
- 2016-03-29 CN CN201620270340.0U patent/CN205656080U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107238526A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-10 | 安徽理工大学 | 一种减少由混凝土收缩引起预制裂缝变形的装置 |
| CN107238526B (zh) * | 2017-06-08 | 2023-03-24 | 安徽理工大学 | 一种减少由混凝土收缩引起预制裂缝变形的装置 |
| CN107727836A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 含喷涂层的隧道衬砌裂缝测定实验装置及方法 |
| CN107966343A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-27 | 沈阳工业大学 | 用于pva纤维束与水泥基材料粘结试验的可拆卸模具 |
| CN107966343B (zh) * | 2017-11-30 | 2023-11-07 | 沈阳工业大学 | 用于pva纤维束与水泥基材料粘结试验的可拆卸模具 |
| CN108303321A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-07-20 | 大连理工大学 | 一种岩石在水环境下力学性能实验装置及其实验方法 |
| CN109100240A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-12-28 | 贵州大学 | 一种房建用钢梁抗弯曲强度试验机 |
| CN109507041B (zh) * | 2018-10-18 | 2021-05-18 | 上海宝冶集团南京建筑有限公司 | 一种混凝土ⅰ-ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法 |
| CN109507041A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-03-22 | 上海宝冶集团南京建筑有限公司 | 一种混凝土ⅰ-ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法 |
| CN109975118A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-05 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种基于四点弯曲梁测混凝土断裂能的试验方法 |
| CN110006573A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 杭州元创新型材料科技有限公司 | 一种保温装饰板安装扣件的单点锚固力试验装置及试验方法 |
| CN110470548A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-19 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 模型冰弯曲强度测量装置及其使用方法 |
| CN110987791A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-10 | 重庆大学 | 一种用于确定钢板与混凝土法向粘结参数的***及试验方法 |
| CN110849703A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-02-28 | 北京理工大学 | 一种力学性能测试装置、设备及方法 |
| CN112161879A (zh) * | 2020-09-19 | 2021-01-01 | 太原理工大学 | 温压环境下静态半圆盘三点弯曲断裂韧性测量装置及方法 |
| CN112664608A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-16 | 普德光伏技术（苏州）有限公司 | 一种测试光伏组件湿冻试验的设备 |
| CN112664608B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-05-28 | 普德光伏技术（苏州）有限公司 | 一种测试光伏组件湿冻试验的设备 |
| CN114397178A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-26 | 济南纳斯诺工业测试***有限公司 | 一种蒸压加气混凝土板材的载荷测试装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205656080U (zh) | 一种测试混凝土断裂性能的三点弯曲试验装置 | |
| CN102410962B (zh) | 便携式现场室内两用岩体结构面直剪试验仪 | |
| Corr et al. | Digital image correlation analysis of interfacial debonding properties and fracture behavior in concrete | |
| CN105675419B (zh) | 双锥形压入预测材料单轴本构关系测定方法 | |
| CN109507041B (zh) | 一种混凝土ⅰ-ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法 | |
| CN103344480B (zh) | 一种用于带桁条薄壁板裂纹扩展及剩余强度试验的装置 | |
| CN205719811U (zh) | 一种三点弯曲性能试验工装 | |
| CN113281190A (zh) | 一种水工沥青混凝土直接拉伸试验装置及其应用方法 | |
| CN102759485A (zh) | 一种熔化焊接微区力学性能的微压剪实验装置及测试方法 | |
| Su et al. | Ratchetting strain experiments with a pearlitic steel under rolling/sliding contact | |
| CN109668782A (zh) | 一种测定混凝土起裂断裂韧度的方法 | |
| CN105300811A (zh) | 大尺寸土壤循环剪切试验机 | |
| CN110687273A (zh) | 一种将原状土样切入环刀内的装置 | |
| CN107246995A (zh) | 一种用于混凝土劈裂抗拉强度测定的多功能夹具 | |
| CN109579661A (zh) | 一种准确控制cfrp/钢界面胶层厚度的试件制作装置 | |
| CN205581107U (zh) | 一种水泥基材料外方内圆抗开裂性能评价装置 | |
| CN205374187U (zh) | 一种测定岩土试件抗剪强度指标的装置 | |
| CN209727575U (zh) | 一种制作土工试样裂缝的装置 | |
| Gehlot et al. | Study of concrete quality assessment of structural elements using rebound hammer test | |
| CN112067466A (zh) | 陶瓷基复合材料面内剪切基体裂纹原位分析装置及方法 | |
| CN115931487A (zh) | 一种测试类岩石材料粘聚力和内摩擦角的方法 | |
| CN106596299B (zh) | 基于落锤试验的混凝土动态直接拉伸试验装置及其方法 | |
| CN106018077A (zh) | Ct试样多轴疲劳裂纹扩展性能测试夹具 | |
| CN207689276U (zh) | 一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置 | |
| CN108254253A (zh) | 材料或构件等效应力-应变关系测定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161019 Termination date: 20190329 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |