一种混凝土轴拉断裂试验试块模具的制作方法

本实用新型涉及一种混凝土轴拉断裂试验试块模具，属于混凝土材料性能测试技术领域。

背景技术：

混凝土是实际工程中应用最广泛的建筑材料之一。混凝土具有抗压能力强、耐久性好、易塑性等优点，同时具有原料丰富、取材容易，生产工艺简单等特点。但是由于混凝土的抗拉强度远小于混凝土的抗压强度，使得在实际工程中，混凝土往往由于受到拉应力而破坏，因此，对混凝土抗拉性能的研究尤为必要。目前，混凝土材料的力学行为的研究主要建立在试验研究的基础上，单轴拉伸试验是获取混凝土抗拉性能的主要方法。根据SL352-2006《水工混凝土试验规程》所提供的标准混凝土受拉试件，可以测定混凝土的抗拉性能。

目前的问题是，SL352-2006《水工混凝土试验规程》所提供的用于测量混凝土抗拉性能的标准试件尺寸唯一，该方法只可获得单一尺寸的混凝土抗拉强度，弹性模量及本构关系，无法考虑尺寸效用带来的影响，同时，关于实现轴拉带裂缝的混凝土力学性能研究国内尚无详细的研究。

技术实现要素：

本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种能够制造多种尺寸的混凝土轴拉断裂试验试块模具。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种混凝土轴拉断裂试验试块模具，包括：底板、两块侧板和两块端板；所述底板上具有若干安装孔，所述侧板上制有固定孔；所述侧板能够通过穿过所述安装孔和固定孔的螺栓固定安装在所述底板上，选择不同的所述安装孔，则所述两块侧板之间的间距不同；所述底板两端的顶面制有凹槽，所述端板嵌在所述凹槽内；所述底板的两端面具有若干螺纹孔；所述底板的两端还具有与所述螺纹孔配合的螺栓固定安装的固定板，所述固定板上具有抵住所述端板的自紧螺栓；还包括一个夹具，所述夹具夹持在所述两侧板上，所述夹具上具有钢条，所述钢条能够插入混凝土中制作预制裂缝。

上述方案进一步的改进在于：还包括能够分别安装在所述端板和侧板上的端板增高件与侧板增高件。

上述方案进一步的改进在于：还包括能够塞在所述安装孔内的锥形填充件。

上述方案进一步的改进在于：所述夹具上具有标尺。

本实用新型提供的混凝土轴拉断裂试验试块模具，可以通过侧板的横向移动调节试件的横向尺寸，试件的竖向高度也可以进行调节；解决了轴拉试件无法精准制作多尺寸预制裂缝试件的问题，可用于带裂缝混凝土的轴拉力学性能研究。此模具无需更换过多的材料，提前设定好需要的尺寸，即可实现重复使用现有的设备以得到多种尺寸的混凝土试件，大大节约了钢材的使用量。且拆模方便，调节灵活，提高了混凝土试件的制备效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个优选的实施例结构示意图。

图2是图1中夹具结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例提供的混凝土轴拉断裂试验试块模具，如图1，包括：底板1、两块侧板3和两块端板2；底板1上具有若干安装孔，侧板3上制有固定孔；侧板3通过穿过安装孔和固定孔的螺栓固定安装在底板1上。如图中所示，安装孔间隔排列，通过选择不同的安装孔，来调整两块侧板3之间的间距。底板1两端的顶面制有凹槽，端板2嵌在凹槽内；底板1的两端面具有若干螺纹孔；底板1的两端还具有通过与螺纹孔配合的螺栓来固定安装的固定板4，固定板4上具有抵住端板2的自紧螺栓9。

本实施例提供的混凝土轴拉断裂试验试块模具，还包括一个夹具10，夹具10夹持在两侧板3上。如图2，夹具10采用套接结构，其跨度可调，夹具10上具有钢条，钢条能够插入混凝土中制作预制裂缝。夹具10上还具有标尺。

为了让模具的高度可调，本实施例还提供可以分别安装在端板2和侧板3上的端板增高件6与侧板增高件5。端板增高件6与侧板增高件5分别通过螺栓安装在端板2和侧板3上，而端板增高件6、侧板增高件5、端板2和侧板3上的螺纹孔均为盲孔,这样可以确保模具内表面平整。

在制作除最小尺寸的试件之外的尺寸时，在模具内露出的安装孔中塞入锥形填充件。

端板2具有多种尺寸，用于匹配不同尺寸试件，端板2的两侧还具有凹槽，这样，可以将侧板3的边缘嵌入凹槽内，增加整体的刚度。

本实施例提供的混凝土轴拉断裂试验试块模具具体操作步骤如下：

1.根据所要浇筑的混凝土试件的尺寸，移动侧板3调节到需要的尺寸，用螺栓与底板1固定住，将在模具内露出的安装孔用圆锥状填充件填补。

2.将固定板4用螺栓固定在合适的位置，然后将配套的端板2放置在底板1预留的凹槽内，同时侧板3嵌入端板2预留的凹槽内，手动旋转自紧螺栓9，固定住端板2。

3.根据需要，选择是否增加端板增高件6、侧板增高件5。

4.用夹具10将侧板3固定在所需的尺寸处，并锁紧夹具10。

通过上述方法，模具整体装备完毕，即可进行混凝土的浇筑。获得带裂缝混凝土轴拉试件。

得到试件后，采用微机控制电液伺服低周疲劳试验机进行轴拉实验，用张口位移计测量CMOD，实验通过采用力控或者CMOD控，可以获得P-CMOD曲线，根据实验数据可用于分析计算混凝土的断裂韧度及弹性模量等断裂力学参数。具体计算公式可参考Tada应力强度因子手册。

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式中:为应力强度因子，单位为MPa m1/2；a为裂缝的裂缝的长度的1/2，单位为mm；b为试件宽度的1/2，单位为mm。

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式中：E为弹性模量，单位为MPa；为应力，单位为Mpa，a为裂缝长度的一半，单位为mm。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本实用新型要求的保护范围。