专利名称：混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种测试技术领域的装置，特别是一种混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置。
背景技术：
研究混凝土的耐久性，需关注其抗渗性能。对于处于单拉或小偏拉应力状态下的混凝土结构，其抗渗性能受微裂纹的扩展程度影响明显。研究服役期间处于单拉或小偏拉应力状态下混凝土构件产生的微裂纹对混凝土渗透性能的影响，一般是采用劈拉试验得到不同微裂程度的圆柱体混凝土试件，再对其进行渗透试验。
经对现有技术的文献检索发现，易成等在《土木工程学报》(2004年第3期第19页)上发表的《钢纤维对混凝土裂纹的抑制及其对抗渗性能的影响》，该文中提出定量评测带有微裂隙纤维混凝土的抗渗性，方法是采用劈拉试验得到不同微裂程度的圆柱体混凝土试件，加载形式为先加载再卸载，最后再测量其渗透系数Kf。其不足在于无法定量控制劈拉试验后混凝土试件的卸载程度，而在工程实际中，混凝土结构产生的裂隙在短时期内一般不会出现卸载回弹现象，为研究更接近工程实际状况下带微裂隙混凝土的抗渗性能，有必要制作一套持载设备，使劈拉试验后混凝土构件的卸载现象受到有效控制。
在进一步的文献检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类似的装置。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置。使其可以有效控制劈拉试验后混凝土构件的卸载程度，即控制劈拉试验结束后混凝土横向裂隙宽度(COD值)的变化。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括螺母、顶板、螺杆、底板。顶板与底板由两根螺杆连接，螺杆孔心位于顶板、底板平行于长边的轴心线上，且距端部15mm处。顶板与底板尺寸形状完全相同，长为260mm，宽为50mm，高为30mm。螺杆直径与螺母相匹配，长度为230mm。持载时混凝土试件位于顶板、底板和左右螺杆之间，且其圆面标示直径线与顶板、底板对中线对齐。顶板、底板、螺杆材料均为Q345C型钢。螺母位于顶板外侧的螺杆上。
本发明中，顶板与底板间的相对位移由顶板上端的螺母控制，螺母采用M20螺母，M20螺母的标准螺距为2mm，故顺时针旋转360度时顶板与底板间的相对位移减少2mm。利用有限元计算得知，顶板与底板的刚度比普通混凝土的刚度大两个数量级，故旋转360度时可认为圆柱体混凝土试件受到2mm的轴向劈拉位移荷载。通过对不同强度等级混凝土试件的有限元计算，并结合试件持载要求，即得出不同持载荷载时对应的旋转M20螺母的角度要求。
通过本发明此套劈拉试验持载装置，试验机停止加载后所测的混凝土横向裂隙宽度(COD值)变化值被控制在10um以内，低于无持载装置时的30um-150um，从而有效地控制了劈拉试验后混凝土的卸载现象，与实际服役期间混凝土在短期内不能卸载的现象相吻合。
图1本发明结构示意图具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的如图1所示，本实施例包括螺母1、顶板2、螺杆3、底板4。顶板2与底板4由两根螺杆3连接，螺杆3孔心位于顶板2、底板4平行于长边的轴心线上，且距端部15mm处。顶板2与底板4尺寸形状完全相同，长为260mm，宽为50mm，高为30mm。螺母1为M20螺母。螺杆3直径与M20螺母1相匹配，长度为230mm。持载时混凝土试件位于顶板2、底板4和左右螺杆3之间，且其圆面标示直径线与顶板2、底板4对中线对齐。顶板2、底板4、螺杆3材料均为Q345C型钢。M20螺母1位于顶板2外侧的螺杆3上，其作用是使顶板2与底板4之间的相对位移减小，对其间夹持的混凝土圆柱体试件施加位移荷载，从而起到持载作用。
劈拉试验时，圆柱体混凝土试件5位于顶板2、底板4和两根螺杆3之间，并要求圆面直径线7与顶板、底板对中线6对齐。劈拉试验停止加载前，据劈拉试验所需持载大小，即停止加载前轴向荷载的数值，确定顺时针旋转固定螺母1的角度大小，角度大小具体为持载要求小于10KN时，旋转30度，持载要求每增加10KN，螺母旋转角度即增加30度，即持载要求大于10KN小于20KN时，旋转角度为60度，依此类推。
权利要求
1.一种混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置，包括螺母(1)、顶板(2)、螺杆(3)、底板(4)，其特征在于，顶板(2)与底板(4)由两根螺杆(3)连接，螺杆(3)孔心位于顶板(2)、底板(4)平行于长边的轴心线上，且距端部15mm处，顶板(2)与底板(4)尺寸形状完全相同，螺母(1)位于顶板(2)外侧的两个螺杆(3)上。
2.根据权利要求1所述的混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置，其特征是，所述的顶板(2)与底板(4)，尺寸相同长为260mm，宽为50mm，高为30mm。
3.根据权利要求1所述的混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置，其特征是，所述的螺母(1)为M20螺母。
4.根据权利要求1所述的混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置，其特征是，所述的螺杆(3)，直径与M20螺母(1)相匹配，长度为230mm。
全文摘要
一种测试技术领域的混凝土圆柱体试件劈拉渗透试验持载装置。本发明包括螺母、顶板、螺杆、底板。顶板与底板由两根螺杆连接，螺杆孔心位于顶板、底板平行于长边的轴心线上，且距端部15mm处。顶板与底板尺寸形状完全相同，螺母位于顶板外侧的两个螺杆上。本发明能有效地控制了劈拉试验后混凝土的卸载现象，与实际服役期间混凝土在短期内不能卸载的现象相吻合。
文档编号G01N13/04GK1945320SQ20061011757
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月26日 优先权日2006年10月26日
发明者陈晓宝, 齐锋, 施俊明, 王益群, 吴群慧, 温玉君 申请人:上海交通大学