一种混凝土轴心拉伸试验装置

1.本实用新型涉及一种混凝土轴心拉伸试验装置，属于物理测试技术领域。


背景技术：

2.目前，混凝土轴心抗拉强度测试主要有两种方法，即直接测试法和间接测试法。在直接测试法中，一种为通过混凝土试件两端对中预埋钢筋进行直接拉伸，另一种通过试件和拉板之间粘接环氧树脂胶进行拉伸；间接测试法为劈裂抗拉试验，试验采用立方体试件进行，将试件放在压力试验机下压板的中心位置，在上、下压板与试件之间垫以垫条，使试件上下形成对应的条形加载，促使试件沿立方体中心劈裂破坏，再根据经验公式换算获得抗拉强度。在直接测试法中，通过预埋钢筋拉伸混凝土试件会造成应力集中问题，从而使得抗拉强度结果不准确；通过粘接环氧树脂胶进行拉伸需等待拉伸试件与试块粘合的胶风干，且每块试件拉伸完毕后需要重新清理拉板，试验持续时间长且容易偏心受拉，从而导致实验数据随机性大、可靠性和精确性不高，进而对试验后期的数据处理造成影响。因此设计一个简单装置来解决该问题是很有必要的，且具有较大的应用前景。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种混凝土轴心拉伸试验装置来解决目前混凝土拉伸强度结果不准确的问题，其优点是避免偏心受拉和应力集中，实验结果准确，操作简单，经济实用。
4.本实用新型的上述技术目的将通过以下技术方案实施：
5.一种混凝土轴心拉伸试验装置，装置为轴对称结构，包括试件固定装置和传力装置；
6.所述传力装置为两根圆柱形拉杆，所述试件固定装置包括长方体夹具和四棱锥台夹具，两者之间相互连通，且尺寸与混凝土试件一致，所述长方体夹具包括一正方形面板，所述拉杆一端与试验机卡头固定，拉杆另一端通过壳体与固定在正方形面板上的钢球相连接，所述壳体可在钢球上转动，所述四棱锥台夹具包括四个梯形面板，四个梯形面板分别与长方体夹具的四个侧板相连，且为活动连接，相邻的梯形面板之间通过紧固件固定。
7.进一步的，所述壳体为空心半球形，其套设在钢球的外表面，两者相互配合。
8.进一步的，所述正方形面板中心固定有矩形钢块，钢球固定在矩形钢块上。
9.进一步的，所述梯形面板与长方体夹具的侧板之间通过铰链相连。
10.进一步的，所述梯形面板两侧边上均设有多个螺孔，四个梯形面板收拢时，相邻的梯形面板的两条边上的螺孔位置错开且通过长条螺帽插入螺孔中固定。
11.本实用新型的工作原理：在进行拉伸试验时，使长方体夹具和四棱锥台夹具与混凝土试件准确扣合，拉杆一端与长方体夹具上方的钢球球相连接，拉杆另一端与试验机卡头相固定，通过试验机拉伸拉杆从而使混凝土拉伸，从而直接得到抗拉强度。
12.有益效果：本实用新型结合长方体夹具和四棱锥台夹具，使其与混凝土试件准确
扣合，在整个测试过程中保持了混凝土轴心受拉，避免了混凝土偏心受拉，提高了混凝土抗拉强度指标检测的精确度。
附图说明
13.图1：装置结构示意图；
14.图2：装置部分示意图；
15.图3：四棱锥台夹具一端展开俯视图；
16.图中标号：1
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试验机卡头，2
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拉杆，3
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壳体，4
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钢球，5
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矩形钢块，6
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铰链，7
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侧板，8
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长条螺母，9
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螺孔，10
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梯形面板，11
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混凝土试件，12
‑
正方形面板。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明和解释。
18.实施例1：如图1所示：一种混凝土轴心拉伸试验装置，装置为轴对称结构，包括试件固定装置和传力装置；
19.所述传力装置为两根圆柱形拉杆2，所述试件固定装置包括长方体夹具和四棱锥台夹具，两者之间相互连通，且尺寸与混凝土试件11一致，所述长方体夹具包括一正方形面板12，所述拉杆2一端与试验机卡头1固定，拉杆2另一端通过壳体3与固定在正方形面板12上的钢球4相连接，所述壳体3可在钢球4上转动，所述四棱锥台夹具包括四个梯形面板10，四个梯形面板10分别与长方体夹具的四个侧板相连，且为活动连接，相邻的梯形面板10之间通过紧固件固定。
20.具体的，所述壳体3为空心半球形，其套设在钢球4的外表面，两者相互配合，使得长方形夹具和四棱锥台夹具在受拉后避免了偏心受拉影响。
21.所述正方形面板12中心固定有矩形钢块5，钢球4固定在矩形钢块5上，这样钢球4更加稳定。
22.所述梯形面板10与长方体夹具的侧板7之间通过铰链6相连，铰链6可设置两个，或者改成其他合适的连接件也可以，只要让梯形面板10可沿侧板7活动即可。
23.所述梯形面板10两侧边上均设有多个螺孔9，四个梯形面板10收拢时，相邻的梯形面板10的两条边上的螺孔9位置错开且通过长条螺帽8插入螺孔9中固定，可设置成如图3所示的形式，在梯形面板10的两条边上分别设置三个螺孔9，其中两个相邻，另一个间隔一定距离，并且相邻的梯形面板10的两条侧板上的螺孔9位置相互配合，可以连成一条直线，再通过长条螺帽8固定。
24.使用时，先将混凝土试件11水平放置，然后打开四个梯形面板10，将混凝土试件11一侧的端头放入长方体夹具中，然后通过四个尺寸相同的梯形面板10将混凝土试件11的四面棱形处闭合卡住；卡住试件后，相邻的梯形面板10之间通过螺孔9和插入其中的长条螺帽8拧紧固定，四端锁死，形成一个正四棱台形牢固卡套，固定混凝土试件11端部的四棱形台体；按照上述操作重复，通过夹具固定混凝土试件11的另一侧端头。
25.实施例2：本实施例中对四棱台形试件、夹具的结构和尺寸进行进一步说明：
26.实施例1中的混凝土轴心拉伸试验装置与相应的混凝土拉伸试件11相匹配，混凝试件11整体呈哑铃型，中间为试件承受轴心荷载的纯受拉部分，该部分为长方体，长方体截
面尺寸为100mm
×
100mm，长度为200mm，端部卡头的两端为正四棱台，正四棱台由四棱锥体和尺寸为200mm
×
200mm
×
50mm的台底组成，与试件中部长方体轴心连接部分四棱锥体的截面尺寸为100mm
×
100mm，与正方形面板12接触的四棱台底截面尺寸为200mm
×
200mm。梯形面板10为等腰梯形，梯形上底边长为200mm,下底边长为100mm,高为112mm,腰长约为123mm，正方形面板12尺寸为200mm
×
200mm,侧板7高50mm,与混凝土试件11的端头刚好卡合。
27.打开试验机，调整好试验机卡口位置，使之与混凝土试件11及长方体夹具和四棱锥台夹具尺寸相适应，然后将混凝土试件11放置拉伸试验机上，将两侧拉杆2与试验机卡头1处固定卡牢。开动试验机进行拉伸实验，直接测出试件的抗拉强度数值。试验完成后，松开试验机卡头1，将长方体夹具和四棱锥台夹具和混凝土试件11取出并且水平放置，依次扭松长条螺帽8并将长条螺帽8拔出螺孔9，然后打开梯形面板10，取出混凝土试件11。
28.上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。