建材抗压强度的斜压检测夹具的制作方法

文档序号:16083652发布日期:2018-11-27 22:09阅读:164来源:国知局

本实用新型属于建筑材料及结构实体检测技术领域,更具体地说,是涉及一种建材抗压强度的斜压检测夹具。



背景技术:

抗压强度是评价混凝土、砂浆、砖、砌块、石材等建筑材料质量的一项重要指标。当前检测混凝土结构实体抗压强度的方法主要包括钻芯法、回弹法、剪压法、剪切法等。钻芯法结果直接、可靠,但需对所钻取的芯样进行二次切磨加工,对构件损伤大,检测成本高;回弹法操作简便,不损伤构件,但其测试精度低,使用范围小,检测工作量大;剪压法对构件损伤小,但对构件外形及测点部位有特定要求,检测结果受构件配筋情况影响大;剪切法破坏载荷高,对构件损伤小,但对芯样钻取质量要求高,受混凝土骨料粒径尺寸及分布情况影响大。现有技术中没有一种用于检测抗压强度的装置能够兼具破坏荷载大、结果精度高、不利因素少、适用范围广、检测成本低的优点。



技术实现要素:

本实用新型的目的旨在针对现有技术中各抗压强度检测方法存在的不足,提供一种建材抗压强度的斜压检测夹具,利用该检测夹具检测抗压强度,能够并同时具备破坏荷载大、结果精度高、不利因素少、适用范围广、检测成本低的优点。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种建材抗压强度的斜压检测夹具,用于建筑材料以及结构实体抗压强度的质量检测,包括支撑块结构,所述支撑块结构的上端设有凹槽部,所述凹槽部包括用于共同放置和定位芯样的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽包括两个呈对称设置的第一支撑面,所述第二凹槽包括两个呈对称设置的第二支撑面;所述第一凹槽内设有一组用于与芯样外周点接触的第一点支撑组件,所述第一点支撑组件包括两个分设于两个不同所述第一支撑面上的第一点支撑构件,所述第二凹槽内设有一组用于与芯样外周点接触的第二点支撑组件,所述第二点支撑组件包括两个分设于两个不同所述第二支撑面上的第二点支撑构件。

进一步地,还包括底座,所述支撑块结构包括间隔设置的第一支撑块和第二支撑块,所述第一凹槽和所述第二凹槽分别设置在所述第一支撑块和所述第二支撑块上;所述第二支撑块与所述底座固定连接,所述第一支撑块与所述底座铰接,所述第一支撑块上的铰接点位于两个所述第一支撑面的对称轴上且同时位于所述第一凹槽的下部,所述第一支撑块与所述底座之间还设有用于限制所述第一支撑块转动幅度的限位机构。

进一步地,所述第一点支撑构件为设置在所述第一支撑面上并凸出于所述第一支撑面的第一半圆柱体,所述第一半圆柱体的底面与所述第一支撑面共面,两个所述第一半圆柱体的中轴线所组成的平面用于与芯样的轴向垂直;所述第二点支撑构件为设置在所述第二支撑面上并凸出于所述第二支撑面的第二半圆柱体,所述第二半圆柱体的底面与所述第二支撑面共面,两个所述第二半圆柱体的中轴线所组成的平面用于与芯样的轴向垂直。

进一步地,还包括用于对芯样施加压力的施压机构,所述施压机构包括固设在所述底座上的施压框架、用于直接对芯样施加压力的施压轴及用于传递作用力的传力轴,所述施压框架上设有用于与所述传力轴上下滑动配合的滑孔,所述传力轴和所述施压轴均位于所述支撑块结构的上方,所述传力轴的一端与所述施压轴相连且所述传力轴的轴向与所述施压轴的轴向互相垂直。

进一步地,所述施压轴的轴向用于与芯样的轴向垂直设置。

进一步地,所述施压机构还包括用于在所述施压机构不承受外界载荷时使所述施压轴复位的复位元件。

进一步地,所述底座上设有用于与所述第一支撑块铰接的铰接承托件,所述第一支撑块上设有铰接孔,所述铰接承托件上连接有与所述铰接孔铰接配合的铰轴,所述限位机构包括两个位于所述第一支撑块上并设于所述第一凹槽两侧的限位孔和两个分别设置在两所述限位孔内的限位销,所述限位销与所述铰接承托件相连,所述限位销的外径小于所述限位孔的孔径。

进一步地,所述铰接承托件设有容纳所述第一支撑块的容纳腔,所述限位销和所述铰轴贯穿所述容纳腔。

本实用新型提供的一种建材抗压强度的斜压检测夹具,通过设置与待测芯样外周点接触的点支撑组件,能够配合外界施加的载荷完成芯样的斜压破坏,试验人员可据此推算芯样及建材或者结构实体的抗压强度,与现有技术相比,通过利用本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具检测建材的抗压强度,不但兼具适用范围大、破坏荷载高的特点,也可避免二次切磨加工,降低检测成本,提高了检测精准度,同时芯样破坏截面的内力分布均匀,结果离散性小,受骨料粒径尺寸及分布等不利因素影响小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的爆炸分解结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的应用示意图;

图4为本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具去除施压机构后的结构示意图;

图5为本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具去除施压机构后的爆炸分解结构示意图;

其中,图中各附图标记:

1、支撑块结构;11、第一支撑块;111、铰接孔;112、限位孔;113、第一点支撑组件;1131、第一点支撑构件;12、第二支撑块;121、第二点支撑组件;1211、第二点支撑构件;2、底座;21、铰接承托件;211、容纳腔;212、铰轴;213、限位销;3、施压结构;31、施压框架;32、施压轴;33、传力轴; 34、施压板;35、复位弹簧;36、导向环;4、芯样。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具及斜压检测方法主要用于混凝土结构实体抗压强度的质量检测,同时也可用于砂浆、砖、砌块、石材等材料结构实体抗压强度的质量检测。

请参见图1至图3,现对本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的实施例进行说明。建材抗压强度的斜压检测夹具,包括支撑块结构1,支撑块结构1上设有凹槽部,凹槽部包括第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽和第二凹槽用于共同放置和共同定位芯样。第一凹槽包括两个呈对称设置的第一支撑面,第二凹槽包括两个呈对称设置的第二支撑面。这里应当说明的是,第一凹槽和第二凹槽可能是同一个大凹槽的两个部分,第一凹槽和第二凹槽的概念仅仅是为了便于区分而人工定义的;第一凹槽和第二凹槽也可能就是两个独立分开的凹槽。

第一凹槽设有一组用于与芯样4外周点接触的第一点支撑组件113,第一点支撑组件113包括两个分设于两个不同第一支撑面上的第一点支撑构件 1131,第二凹槽内设有一组用于与芯样4外周点接触的第二点支撑组件121,第二点支撑组件121包括两个分设于两个不同第二支撑面上的第二点支撑构件 1211。凹槽部内共设有四个点支撑结构,即两个第一点支撑构件1131和两个第二点支撑构件1211,四个点支撑结构能够同时与待测芯样4的外周形成四个点接触(支撑)点,为后续斜压破坏操作做准备。第一点支撑构件1131和第二点支撑构件1211可以是尖点结构、圆弧体机构或者线形结构等能够与圆柱形芯样4的外周形成点接触(支撑)的结构。

使用本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具时,将从建筑材料或者结构实体中取出的圆柱型芯样4,该待测芯样4可以由钻机取得,并且不必再进行二次切磨加工,同时本夹具的凹槽部结构可对尺寸较小的芯样进行检测,因此使用本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具检测抗压强度对构件本身损伤小。然后将芯样4放置到支撑块结构1的凹槽部中,四个点支撑结构会与芯样4的外周形成四个点接触(点约束),然后由外界(如压力机、试验机等)向芯样4的外周从上而下施加点接触载荷,芯样4会在多轴受力的弯剪条件下发生斜压破坏。斜压破坏是结构构件在弯剪作用下的破坏状态之一。根据所受弯剪荷载的剪跨比(跨中集中力至支座距离与构件截面有效高度之比)的不同,构件相应呈斜压、剪压和斜拉破坏。一般而言,剪跨比λ<0.6时多发生斜压破坏,λ>3.0时多为斜拉破坏,剪压破坏介于两者之间。在斜压破坏状态下,构件破坏截面处的受力模型和破坏特征与轴心受压状态下的斜向短柱相似,与其它破坏状态相比,破坏强度明显提高。试验者可记录芯样4的斜压破坏载荷及破坏形态,本领域人员就可以根据破坏载荷推算芯样4 的抗压强度,继而得到被测建筑材料或结构实体的抗压强度。

本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具通过设置与待测芯样外周点接触的点支撑组件,能够配合外界施加的载荷完成芯样的斜压破坏,试验人员可据此推算芯样及建材或者结构实体的抗压强度,与现有技术相比,通过利用本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具检测建材的抗压强度,不但兼具适用范围大、破坏载荷高的特点,也可避免二次切磨加工,降低检测成本,提高了检测精准度,同时芯样破坏截面的内力分布均匀,结果离散性小,受骨料粒径尺寸及分布等不利因素影响小。

进一步地,第一凹槽、第二凹槽可以是具有对称支撑面的V型槽、梯形槽或者双曲面槽等凹槽结构。

进一步地,请参见图1至图5,本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具还包括底座2,支撑块结构1包括间隔设置的第一支撑块11和第二支撑块12,第一凹槽和第二凹槽分别设置在第一支撑块11和第二支撑块上 12。

其中,第二支撑块12与底座2固定连接,第一支撑块11与底座2铰接,第一支撑块11上的铰接点(即铰接位置)位于两个第一支撑面的对称轴上且同时位于第一凹槽的下部,第一支撑块11与底座2之间还设有用于限制第一支撑块11围绕铰接点旋转幅度的限位机构,这样,第一凹槽可以围绕铰接点进行调整摆动。因为芯样4具有一定的轴向长度,有时,从钻机取下的芯样4两端的外周可能会不够标准(不完全一致或者不够圆),上述铰接和限位结构可以使第一V型槽与底座2之间具有一定的调整摆动幅度,从而解决这个问题,使两端外周不够标准的芯样4可以同时稳固地与第一点支撑组件113和第二点支撑组件121点接触,以保证后续的检测操作得到精准的结果。

进一步地,请参见图3至图5,作为本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的一种具体实施方式,第一点支撑构件1131为设置在第一支撑面上并凸出于第一支撑面的第一半圆柱体,第一半圆柱体的底面与第一支撑面共面,两个第一半圆柱体的中轴线所组成的平面与芯样4的轴向垂直;第二点支撑构件1211为设置在第二支撑面上并凸出于第二支撑面的第二半圆柱体,第二半圆柱体的底面与第二支撑面共面,两个第二半圆柱体的中轴线所组成的平面与芯样4的轴向垂直。第一半圆柱体和第二半圆柱体的点支撑结构能适用于多种不同规格的芯样4的点接触支撑,两个第一半圆柱体是同时作用于芯样4上垂直于芯样轴向的一个面,两个第二半圆柱体也是同时作用于芯样4上垂直于芯样轴向的一个面,这样有利于后续的斜压破坏操作得到精准的抗压强度。

进一步地,请参见图1至图3,作为本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的一种具体实施方式,本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具还包括用于对芯样4施加压力的施压机构3,施压机构3包括固设在底座2上的施压框架31、用于直接对芯样4施加压力施压轴32及用于传递作用力的传力轴33,施压框架31上设有用于与传力轴33上下滑动配合的滑孔,传力轴33和施压轴32均位于支撑块结构1的上方,传力轴33的一端与施压轴 32相连且传力轴33的轴向与施压轴32的轴向互相垂直。利用本实用新型实施例提供的建材抗压强度的斜压检测夹具进行斜压检测时,可以直接将本装置放到压力机或者试验机的试验台,压力机和试验机可以不必经过改装,直接对施压机构3进行加压载荷,利用施压轴32形成了从上方对芯样4外周的点接触载荷,为斜压检测提供便利。

进一步地,请参见图1至图3,为了得到更精准的检测结果,施压轴32位于支撑块结构1的上方且位于第一点支撑组件113和第二点支撑组件121之间,这样外界施加的点接触载荷位于四个点支撑结构之间,能够更好形成斜压破坏。

进一步地,请参见图1至图3,施压轴32的轴向与芯样4的轴向垂直设置,这样可以保证施压机构更好的施加点接触载荷和更好的形成斜压破坏。

进一步地,请参见图1至图3,施压机构3还包括用于在施压机构3不承受外界载荷时(即不处于工作状态时)使施压轴32复位至初始位置(不工作状态时的位置)的复位元件。这样在每次施加完外界载荷后,施压轴32都可以自动离开芯样4,回到初始位置,操作更加简便。

可选地,请参见图1至图3,复位元件可以是复位弹簧35,施压机构3还包括与传力轴33上端相连的施压板34,复位弹簧35设于施压板34与施压框架31之间并套接在传力轴33外周。

可选地,复位元件还可以是位于施压框架31与施压轴32之间的两条吊簧,两条吊簧对称地布置在传力轴33两侧。

进一步地,请参见图1至图3,施压机构3还包括设于施压框架31上导向片36,导向片36设有与滑孔相连通的导向孔,导向片36可以为施压轴32的移动提供导向作用。

进一步地,请参见图1至图3,施压框架31为槽型框架结构,施压框架31 架设固接在底座2上。

进一步地,请参见图1至图5,作为本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的一种具体实施方式,底座2上设有用于与第一支撑块11铰接的铰接承托件21,第一支撑块11上设有铰接孔111,铰接承托件21上连接有与铰接孔111铰接配合的铰轴212,限位机构包括两个位于第一支撑块11上并对称设于第一凹槽两侧的限位孔112和两个分别设置在两限位孔112内的限位销 213,限位销213与铰接承托件21相连,限位销213的外径小于限位孔112的孔径。

进一步地,请参见图1至图5,作为本实用新型提供的建材抗压强度的斜压检测夹具的一种具体实施方式,铰接承托件21设有容纳第一支撑块11的容纳腔211,第一支撑块11在容纳腔211内进行旋转摆动调整,限位销213和铰轴212贯穿容纳腔211。

本实用新型还提供了一种斜压检测方法,用于建筑材料以及结构实体抗压强度的质量检测,包括下述步骤:

a.获得被测建筑材料或结构实体圆柱型的芯样4。具体地,试验者可以通过钻机获得圆柱型的芯样4。

b.使芯样4的外周的多个不同位置承受垂直于芯样4外周且指向芯样4 中心轴的支撑力,并对芯样4的上表面施加载荷,直至完成斜压(条件下)破坏。

c.记录芯样4的斜压破坏载荷及破坏形态,通过破坏载荷推算芯样4的抗压强度,继而得到被测建筑材料或者结构实体的抗压强度。本领域人员可以根据破坏载荷推算芯样4和建筑材料或者结构实体的抗压强度,具体过程在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的斜压检测方法与现有技术相比,兼具破坏荷载大、结果精度高、不利因素少、适用范围广、检测成本低的技术特点。

进一步地,在步骤b中,支撑力和施加载荷均为点载荷形式,芯样4的外周上共有5个位置承受垂直于芯样4外周且指向芯样4中心轴的点载荷,其中一个为主动点载荷,其余四个为被动形成的支撑点载荷。

本实用新型还提供了另一种斜压检测方法,用于建筑材料以及结构实体抗压强度的质量检测,基于上述实施例中的建材抗压强度的斜压检测夹具,包括下述步骤:

a.获得被测建筑材料或结构实体圆柱型的芯样4。具体地,试验者可以通过钻机获得圆柱型的芯样4。

b.将芯样4放置在凹槽部内,且由第一点支撑构件1311和第二点支撑构件1211同时对芯样4进行支撑,由外界从芯样4的上方对芯样4的外周进行点载荷施压,直至完成斜压破坏。

c.记录芯样4的斜压破坏载荷及破坏形态,通过破坏载荷推算芯样4的抗压强度,继而得到被测建筑材料或结构实体的抗压强度。本领域人员可以根据破坏载荷推算芯样4和建筑材料或结构实体的抗压强度,具体过程在此不再赘述

本实用新型实施例提供的斜压检测方法与现有技术相比,通过利用建材抗压强度的斜压检测夹具检测建材的抗压强度,不但兼具适用范围大、破坏载荷高的特点,也可避免二次切磨加工,降低检测成本,提高了检测精准度,同时芯样破坏截面的内力分布均匀,结果离散性小,受骨料粒径尺寸及分布等不利因素影响小。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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