本發(fā)明涉及混凝土性能測試，特別是涉及一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置及其方法。

背景技術(shù)：

1、混凝土作為一種脆性材料，抗壓強度高而抗拉強度低，混凝土的抗拉強度是反映混凝土材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)之一。目前，混凝土抗拉強度的測試有兩大難題：一是試驗時試件難以保證軸心受拉狀態(tài)，導(dǎo)致抗拉強度指標(biāo)測試出現(xiàn)誤差；二是試驗機的整體剛度和測試精度難以滿足試驗要求，導(dǎo)致無法精確測試混凝土試件峰值后下降段的應(yīng)力應(yīng)變曲線。迄今為止，混凝土的抗拉強度指標(biāo)測試普遍采用的仍然是間接拉伸試驗法，如劈裂試驗、彎曲試驗。然而混凝土劈裂試驗和彎曲試驗時混凝土的應(yīng)力狀態(tài)與軸向直接拉伸試驗明顯不同，劈裂試驗和彎曲試驗不能代替軸向拉伸試驗，軸向直接拉伸試驗是獲得混凝土抗拉強度指標(biāo)最適合、最基本的試驗，同時也是精確獲得其極限拉應(yīng)變和全應(yīng)力應(yīng)變曲線的唯一方法，因此開展軸向直接拉伸試驗裝置的研制具有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。

2、由于難以保證混凝土試件與拉頭之間的貼合，導(dǎo)致該裝置無法有效的保證剛性架組件內(nèi)的拉頭對混凝土試件施加均勻的荷載，從而無法確定混凝土試件是否處于軸心受拉狀態(tài)，同時在目前的軸向拉伸試驗中，混凝土試件的斷裂面是隨機分布的，無法確定到某一固定截面，使得試驗誤差進(jìn)一步增大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，包括工作臺，所述工作臺內(nèi)設(shè)有第一腔體，所述第一腔體內(nèi)頂部固接有上連接機構(gòu)，所述上連接機構(gòu)包括與所述第一腔體固接有第一連接部，所述第一連接部固接有第一固定部，所述第一腔體內(nèi)底面固接有下連接機構(gòu)，所述下連接機構(gòu)包括與所述第一腔體固接的第一驅(qū)動部，所述第一驅(qū)動部的頂面固接有第二固定部，所述第一固定部和所述第二固定部之間設(shè)有待測試件，所述待測試件上滑動連接有定位環(huán)，所述第一腔體的兩側(cè)對稱滑動連接有保護(hù)機構(gòu)。

3、優(yōu)選的，所述第一連接部包括固接在所述第一腔體內(nèi)頂面的第一連接座，所述第一連接座的底面固接有第一連接桿，所述第一連接桿的底面固接有所述第一固定部。

4、優(yōu)選的，所述第一固定部包括與所述第一連接桿固接的第一固定箱，所述第一固定箱的底面設(shè)有第一開口，所述第一固定箱內(nèi)頂面固接有真空吸盤，所述真空吸盤連有連接管，所述連接管穿過所述第一固定箱的頂面并與外部氣源連通，所述第一固定箱內(nèi)對稱設(shè)有第一限位件。

5、優(yōu)選的，所述第一限位件包括固接在所述第一固定箱內(nèi)的第一滑動箱，所述第一滑動箱內(nèi)滑動連接有第一限位座，所述第一限位座內(nèi)設(shè)有貫通的第一連接孔，所述第一固定箱外側(cè)固接有第一電機，所述第一電機的輸出軸穿過所述第一固定箱的側(cè)壁并固接有第一絲杠，所述第一絲杠與所述第一連接孔相適配。

6、優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動部包括與所述第一腔體底面固接的第二連接座，所述第二連接座的頂面固接有第一液壓伸縮桿，所述第一液壓伸縮桿的頂面固接有所述第二固定部。

7、優(yōu)選的，所述第二固定部包括與所述第一液壓伸縮桿固接的第二固定箱，所述第二固定箱的頂面設(shè)有第二開口，所述第二固定箱的兩側(cè)對稱滑動連接有第二限位件。

8、優(yōu)選的，所述第二固定箱的內(nèi)壁設(shè)有第一滑槽，所述第一滑槽內(nèi)滑動連接有第一滑塊，所述第二固定箱內(nèi)固接有第二電機，所述第二電機的輸出軸固接有第二絲杠，所述第二絲杠伸入所述第一滑槽內(nèi)并與所述第一滑塊滑動連接，所述第一滑塊遠(yuǎn)離所述第一滑槽的一側(cè)設(shè)有第一凹槽，所述第一凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有限位板。

9、優(yōu)選的，所述限位板的位于所述第一凹槽內(nèi)的頂面固接有第一彈簧。

10、優(yōu)選的，所述第一腔體的側(cè)壁對稱設(shè)有第二滑槽，所述第二滑槽內(nèi)滑動連接有所述保護(hù)機構(gòu)，所述保護(hù)機構(gòu)包括滑動連接在所述第二滑槽內(nèi)的第二滑塊，所述第二滑槽的底面固接有第三電機，所述第三電機的輸出軸固接有第三絲杠，所述第三絲杠的與所述第二滑塊滑動連接，所述第二滑塊遠(yuǎn)離所述第二滑槽的一端固接有第一電動伸縮桿，所述第一電動伸縮桿遠(yuǎn)離伸縮第二滑塊的一端固接有保護(hù)板。

11、一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置的使用方法，包括以下步驟：

12、a、檢查裝置，檢查裝置是否為初始狀態(tài)，以便于進(jìn)行混凝土軸向拉伸定截面斷裂測試；

13、b、安裝待測樣件，將待測試件安裝在第一固定部和第二固定部之間，并調(diào)節(jié)定位環(huán)的位置；

14、c、測試待測試件，通過第一驅(qū)動部使第二固定部向下運動，對待測試件施加拉力；

15、d、記錄結(jié)束，對測量過程中各節(jié)點的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計整理。

16、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：先將待測試件的頂部放置在第一固定部內(nèi)進(jìn)行固定，固定完成后，使第二固定部向上移動，對待測試件的底部進(jìn)行固定，固定完成后，啟動第一驅(qū)動部，通過第一驅(qū)動部使第一固定部向下運動，對待測試件施加拉力，并對試驗過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。本發(fā)明能夠保證剛性架組件內(nèi)的拉頭對混凝土試件施加均勻的荷載，從而確保混凝土試件處于軸心受拉狀態(tài)，同時通過設(shè)置定位環(huán)實現(xiàn)定點固定試樣斷裂的截面，減少了隨機誤差的影響。

技術(shù)特征：

1.一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：包括工作臺(1)，所述工作臺(1)內(nèi)設(shè)有第一腔體(2)，所述第一腔體(2)內(nèi)頂部固接有上連接機構(gòu)，所述上連接機構(gòu)包括與所述第一腔體(2)固接有第一連接部，所述第一連接部固接有第一固定部，所述第一腔體(2)內(nèi)底面固接有下連接機構(gòu)，所述下連接機構(gòu)包括與所述第一腔體(2)固接的第一驅(qū)動部，所述第一驅(qū)動部的頂面固接有第二固定部，所述第一固定部和所述第二固定部之間設(shè)有待測試件，所述待測試件上滑動連接有定位環(huán)(31)，所述第一腔體(2)的兩側(cè)對稱滑動連接有保護(hù)機構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第一連接部包括固接在所述第一腔體(2)內(nèi)頂面的第一連接座(3)，所述第一連接座(3)的底面固接有第一連接桿(4)，所述第一連接桿(4)的底面固接有所述第一固定部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第一固定部包括與所述第一連接桿(4)固接的第一固定箱(5)，所述第一固定箱(5)的底面設(shè)有第一開口(6)，所述第一固定箱(5)內(nèi)頂面固接有真空吸盤(7)，所述真空吸盤(7)連有連接管(8)，所述連接管(8)穿過所述第一固定箱(5)的頂面并與外部氣源連通，所述第一固定箱(5)內(nèi)對稱設(shè)有第一限位件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第一限位件包括固接在所述第一固定箱(5)內(nèi)的第一滑動箱(9)，所述第一滑動箱(9)內(nèi)滑動連接有第一限位座(10)，所述第一限位座(10)內(nèi)設(shè)有貫通的第一連接孔(11)，所述第一固定箱(5)外側(cè)固接有第一電機(12)，所述第一電機(12)的輸出軸穿過所述第一固定箱(5)的側(cè)壁并固接有第一絲杠(13)，所述第一絲杠(13)與所述第一連接孔(11)相適配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第一驅(qū)動部包括與所述第一腔體(2)底面固接的第二連接座(14)，所述第二連接座(14)的頂面固接有第一液壓伸縮桿(15)，所述第一液壓伸縮桿(15)的頂面固接有所述第二固定部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第二固定部包括與所述第一液壓伸縮桿(15)固接的第二固定箱(16)，所述第二固定箱(16)的頂面設(shè)有第二開口(17)，所述第二固定箱(16)的兩側(cè)對稱滑動連接有第二限位件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第二固定箱(16)的內(nèi)壁設(shè)有第一滑槽(18)，所述第一滑槽(18)內(nèi)滑動連接有第一滑塊(19)，所述第二固定箱(16)內(nèi)固接有第二電機(20)，所述第二電機(20)的輸出軸固接有第二絲杠(21)，所述第二絲杠(21)伸入所述第一滑槽(18)內(nèi)并與所述第一滑塊(19)滑動連接，所述第一滑塊(19)遠(yuǎn)離所述第一滑槽(18)的一側(cè)設(shè)有第一凹槽(22)，所述第一凹槽(22)內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有限位板(23)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述限位板(23)的位于所述第一凹槽(22)內(nèi)的頂面固接有第一彈簧(24)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于：所述第一腔體(2)的側(cè)壁對稱設(shè)有第二滑槽(25)，所述第二滑槽(25)內(nèi)滑動連接有所述保護(hù)機構(gòu)，所述保護(hù)機構(gòu)包括滑動連接在所述第二滑槽(25)內(nèi)的第二滑塊(26)，所述第二滑槽(25)的底面固接有第三電機(27)，所述第三電機(27)的輸出軸固接有第三絲杠(28)，所述第三絲杠(28)的與所述第二滑塊(26)滑動連接，所述第二滑塊(26)遠(yuǎn)離所述第二滑槽(25)的一端固接有第一電動伸縮桿(29)，所述第一電動伸縮桿(29)遠(yuǎn)離伸縮第二滑塊(26)的一端固接有保護(hù)板(30)。

10.一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置的使用方法，基于權(quán)利要求1-9任一項所述的混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種混凝土軸向拉伸定截面斷裂裝置及其方法，屬于混凝土性能測試技術(shù)領(lǐng)域，包括工作臺，工作臺內(nèi)設(shè)有第一腔體，第一腔體內(nèi)頂部固接有上連接機構(gòu)，上連接機構(gòu)包括與第一腔體固接有第一連接部，第一連接部固接有第一固定部，第一腔體內(nèi)底面固接有下連接機構(gòu)，下連接機構(gòu)包括與第一腔體固接的第一驅(qū)動部，第一驅(qū)動部的頂面固接有第二固定部，第一固定部和第二固定部之間設(shè)有待測試件，待測試件上滑動連接有定位環(huán)。將待測試件放置在第一固定部內(nèi)進(jìn)行固定，固定完成后，使第二固定部向上移動，對待測試件的底部進(jìn)行固定，啟動第一驅(qū)動部，通過第一驅(qū)動部使第一固定部向下運動，對待測試件施加拉力，并對試驗過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

技術(shù)研發(fā)人員：范向前,胡少偉,常靜,劉上,胡鈺泉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30