专利名称：多功能混凝土试件劈拉装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土力学性能的试验装置领域，特别是一种多功能混凝土试件劈拉装置。
背景技术：
抗拉强度是混凝土一个重要的力学参数。目前，测定混凝土抗拉强度的试验方法有轴向拉伸法、混凝土梁弯曲试验法以及劈拉试验法。据相关资料证明，轴向拉伸法所测得的强度最符合实际情况，但这个方法存在对中的困难；而混凝土梁弯曲试验法所测得的强度往往比实际强度高很多，故在国内外多采用立方体或圆柱体劈裂试验测定混凝土的抗拉强度。在立方体或圆柱体上施加一条压力线荷载，这样试件中间垂直界面除加力点附近很小的范围外，均匀分布水平拉应力。当拉应力达到混凝土的抗拉强度时，试件被劈成两半。然而，试件上的集中线荷载很难施加，且对中也比较困难，不利于研究混凝土的抗拉强度。中国专利:201020619738.3公开了一种混凝土劈裂抗拉试验辅助装置，通过在压板对角设有“L”形的挡板，压板中线上设有垫条。采用将满足设计要求的垫条与压板进行一体化设计，且在压板上固定有挡板用于定位试件，试验时取消了在试件上划线确定劈裂-面位置的步骤，免除了划线时人为因素的误差，提高了试验效率。因上下的压板采用独立结构，之间无连接的结构，所以较现有的立方体劈拉试验装置体积小，质量轻。存在的问题是，该装置只能适用于固定尺寸的试件，当涉及多种规格尺寸的试件时则需要制作多种尺寸的压板，实验成本较高，也不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能混凝土试件劈拉装置，可以方便地适用于多种不同规格的试件，提高了试验的工作效率和测试结果的准确度。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种多功能混凝土试件劈拉装置，包括框架，框架下方设有下压板，框架上方设有可竖向活动的上压板，上压板的下端面设有上压板面，下压板的上端面设有下压板面，上压板面和下压板面与位于所述上压板面和下压板面之间的试件成线接触；
所述的框架内还相对地设有可滑动用于夹紧试件的活动挡板。所述的上压板面和下压板面的横截面成弧形、V形或U形。所述的框架为开有便于观察和操作窗口的矩形框，下压板固定在框架的底部，上压板通过上压板端头与框架侧板上的滑槽连接；
活动挡板通过轴承与螺纹杆连接，螺纹杆与侧板上的螺纹孔形成螺纹配合。所述的框架中，侧板之间通过多根连接杆连接，侧板下端与基板固定连接，下压板与基板连接；
侧板上端设有滑槽，滑槽与上压板的上压板端头滑动配合；
活动挡板上还设有用于与螺纹杆轴承连接的螺栓连接孔，螺纹杆与侧板上的螺纹孔形成螺纹配合。所述的下压板两端设有下压板端头，下压板端头与侧板下端的槽口形成配合。活动挡板上设有多个用于与连接杆滑动配合的滑动孔，活动挡板下端开有避免与下压板面干涉的活动挡板槽口。所述的上压板端头设有两个与滑槽形成滑动配合的侧壁。所述的框架上沿长度或/和宽度方向设有用于对中的标尺。本发明提供的一种多功能混凝土试件劈拉装置，通过设置活动的上压板，可以适用于多种不同规格的试件，设置的活动挡板可以方便地固定试件，配合标尺，可以方便地实现对中。本发明可以对多种尺寸的混凝土试件进行准确对中劈拉，整套装置结构简单，体积较小，可自由移动，并且可以多次重复使用，加载控制方便灵活，测得数据更符合实际情况，满足劈拉试验规程要求。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的立体结构示意图。图2为本发明的主视结构示意图。图3为本发明的俯视结构示意图。图4为本发明的侧视结构示意图。图5为本发明中活动挡板的结构示意图。图6为本发明中螺纹杆轴承的结构示意图。图中:基板1，下压板2，上压板3，活动挡板4，侧板5，螺纹杆6，连接杆7，连接导杆8，上压板端头9，滑槽10，上压板面11，下压板面12，下压板端头13，活动挡板槽口 14，滑动孔15，螺栓连接孔16，螺纹孔17，侧壁18。
具体实施例方式实施例1:
如图1-5中，一种多功能混凝土试件劈拉装置，包括框架，框架下方设有下压板2，框架上方设有可竖向活动的上压板3，上压板3的下端面设有上压板面11，下压板2的上端面设有下压板面12,上压板面11和下压板面12与位于所述上压板面11和下压板面12之间的试件成线接触；优化的方案中，所述的上压板面11和下压板面12的横截面成弧形、V形或U形。如图1、4中，本例中采用的弧形。如图1-3中，所述的框架内还相对地设有可滑动用于夹紧试件的活动挡板4。所述的框架为开有便于观察和操作窗口的矩形框，图中未示出。参照如图1、2中所示下压板2固定在框架的底部，上压板3通过上压板端头9与框架侧板上的滑槽连接。由此结构，当对上压板3施加压力时，即可实现对试件施加一条压力线荷载。如图2中，活动挡板4通过轴承与螺纹杆6连接，螺纹杆6与侧板上的螺纹孔17形成螺纹配合。所述的框架上沿长度或/和宽度方向设有用于对中的标尺。实施例2: 在实施例1的基础上，对框架部分做了进一步的优化。如图1-4中，所述的框架中，侧板5之间通过多根连接杆7连接，如图1-3中所示，底部有两根连接杆7的两端与侧板5固定连接，还有上部还有4根连接导杆8的两端与侧板5固定连接，侧板5下端与基板I固定连接，由此形成稳固的框架。下压板2与基板I连接。如图1中，侧板5上端设有滑槽10，滑槽10与上压板3的上压板端头9滑动配合；优化的方案中，所述的上压板端头9设有两个与滑槽10形成滑动配合的侧壁。由此结构，提高了上压板3滑动的精度，确保实验时的对中精度。如图5中，活动挡板4上还设有用于与螺纹杆6轴承连接的螺栓连接孔16，由此结构，螺纹杆6与活动挡板4之间形成可转动而互相之间不可沿螺纹杆6轴向移动的连接方式。需要说明的是，此处的转动，可以是滚动轴承也可以是滑动轴承，轴承可以设在螺栓连接孔16内，也可以是位于螺纹杆6的端头，如图6中所示，图中的轴承位于螺纹杆6的端头。此处所述的结构也可以用于实施例1中。螺纹杆6与侧板上的螺纹孔17形成螺纹配合，通常在螺纹杆6的外端设有把手，或者蝶形片。由此结构，转动螺纹杆6，在侧板上的螺纹孔17的作用下，螺纹杆6即推动活动挡板4运动，由于轴承的存在，活动挡板4不会随着螺纹杆6旋转。如图1、4中，所述的下压板2两端设有下压板端头13，下压板端头13与侧板5下端的槽口形成配合。由此结构，进一步确保下压板2的对中精度。如图5中，活动挡板4上设有多个用于与连接杆7滑动配合的滑动孔15，活动挡板4下端开有避免与下压板面12干涉的活动挡板槽口 14。由此结构，确保活动挡板4的滑动更为顺畅，且在滑动过程中，不会受到螺纹杆6旋转的影响。所述的框架上沿长度或/和宽度方向设有用于对中的标尺，图中未示出。由此结构，便于试件的对中。本发明的装置不仅适用不同尺寸的立方体试件，也适用于美国规范中的标准圆柱体试件。当需要劈拉立方体试件时，将下压板2放置在基板1，下压板端头13通过侧板5定位，连接杆7穿过侧板5和活动挡板4上的相应孔,转动螺纹杆6通过活动挡板4将试件固定在下压板2的正中间，安装上压板3，将上压板3两端的上压板端头9置于侧板5的滑槽10内。将整套试验装置放在万能试验压力机上，通过框架上的标尺控制装置放在压力机的正中间；下降压力机的横梁，直至压紧上压板3 ;抽去侧板5两侧的连接杆7，启动压力机，连续均匀地加载，直至破坏。在劈拉标准圆柱体试件时，只需卸下中间的活动挡板4，连接杆7穿过侧板5外侧两个相对应的孔，其余操作与上述一样。
权利要求
1.一种多功能混凝土试件劈拉装置，包括框架，其特征是:框架下方设有下压板(2)，框架上方设有可竖向活动的上压板(3)，上压板(3)的下端面设有上压板面(11)，下压板(2)的上端面设有下压板面(12)，上压板面(11)和下压板面(12)与位于所述上压板面(11)和下压板面(12)之间的试件成线接触； 所述的框架内还相对地设有可滑动用于夹紧试件的活动挡板(4)。
2.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的上压板面(11)和下压板面(12 )的横截面成弧形、V形或U形。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的框架为开有便于观察和操作窗口的矩形框，下压板(2)固定在框架的底部，上压板(3)通过上压板端头(9)与框架侧板上的滑槽连接； 活动挡板(4)通过轴承与螺纹杆(6)连接，螺纹杆(6)与侧板上的螺纹孔(17)形成螺纹配合。
4.根据权利要求1或2所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的框架中，侧板(5)之间通过多根连接杆(7)连接，侧板(5)下端与基板(I)固定连接，下压板(2)与基板(I)连接； 侧板(5)上端设有滑槽(10)，滑槽(10)与上压板(3)的上压板端头(9)滑动配合； 活动挡板(4)上还设有用于与螺纹杆(6 )轴承连接的螺栓连接孔(16 )，螺纹杆(6 )与侧板上的螺纹孔(17)形成螺纹配合。
5.根据权利要求4所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的下压板(2)两端设有下压板端头(13)，下压板端头(13)与侧板(5)下端的槽口形成配合。
6.根据权利要求4所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:活动挡板(4)上设有多个用于与连接杆(7)滑动配合的滑动孔(15)，活动挡板(4)下端开有避免与下压板面(12)干涉的活动挡板槽口(14)。
7.根据权利要求4所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的上压板端头(9)设有两个与滑槽(10)形成滑动配合的侧壁。
8.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土试件劈拉装置，其特征是:所述的框架上沿长度或/和宽度方向设有用于对中的标尺。
全文摘要
一种多功能混凝土试件劈拉装置，包括框架，框架下方设有下压板，框架上方设有可竖向活动的上压板，上压板的下端面设有上压板面，下压板的上端面设有下压板面，上压板面(和下压板面与位于所述上压板面和下压板面之间的试件成线接触；所述的框架内还相对地设有可滑动用于夹紧试件的活动挡板。本发明通过设置活动的上压板，可以适用于多种不同规格的试件，设置的活动挡板可以方便地固定试件，配合标尺，可以方便地实现对中。本发明可以对多种尺寸的混凝土试件进行准确对中劈拉，整套装置结构简单，体积较小，可自由移动，并且可以多次重复使用，加载控制方便灵活，测得数据更符合实际情况，满足劈拉试验规程要求。
文档编号G01N3/02GK103149092SQ20131005954
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者徐港, 温婷, 王青, 苏义彪 申请人:三峡大学