本实用新型专利技术公开了一种混凝土断裂韧性测试试件及测试装置，测试试件上加工有预制裂缝和安装通孔；测试装置的上工装和下工装的槽钢状开口的宽度与测试试件长度相同，使得测试试件能够嵌入上工装和下工装内；安装板上加工有与测试试件上的安装通孔对应的安装孔，加载销穿过安装孔和安装通孔将测试试件安装在上工装和下工装内。本实用新型专利技术的测试试件和测试装置能够提高混凝土断裂韧性测试结果的准确性和成功率。本实用新型专利技术测试时，拉伸过程中力的方向始终在一条竖直线上，没有分力带来的影响，且消除重力带来的误差；本实用型摒弃了引伸计的夹粘，使实验过程更加简洁，结果更加精确。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种混凝土断裂韧性测试试件及测试装置，测试试件上加工有预制裂缝和安装通孔；测试装置的上工装和下工装的槽钢状开口的宽度与测试试件长度相同，使得测试试件能够嵌入上工装和下工装内；安装板上加工有与测试试件上的安装通孔对应的安装孔，加载销穿过安装孔和安装通孔将测试试件安装在上工装和下工装内。本技术的测试试件和测试装置能够提高混凝土断裂韧性测试结果的准确性和成功率。本技术测试时，拉伸过程中力的方向始终在一条竖直线上，没有分力带来的影响，且消除重力带来的误差；本实用型摒弃了引伸计的夹粘，使实验过程更加简洁，结果更加精确。【专利说明】
本技术属于混凝土测试领域，涉及混凝土断裂韧性测试，具体涉及一种混凝 土断裂韧性测试试件及测试装置。 一种混凝土断裂韧性测试试件及测试装置
技术介绍
混凝土断裂韧度是水利水电与交通工程混凝土结构抗裂防裂设计及裂缝评定中， 分析混凝土抗裂能力和建筑物裂缝扩展稳定性的重要依据。要了解混凝土断裂机理，解决 混凝土结构物的裂缝扩展问题，首先需要通过混凝土材料的断裂试验，正确测定混凝土断 裂参数和了解混凝土失稳断裂前裂缝扩展过程与缝端附近区域的物理特性及其力学行为。 目前混凝土断裂参数中常见的是双K断裂参数，即起裂断裂韧度和失稳断裂韧度。 现有的规范测量混凝土双K断裂参数一般是采用三点弯曲梁试和嵌入式测试验， 在三点弯曲梁试验中，混凝土试件在浇筑时先制一条预置裂缝，试验机将荷载加载在压力 传感器上通过垫板传递给混凝土试件，通过采集临界裂缝张口位移和最大荷载来计算临界 有效裂缝长度的值，进而计算裂缝的起裂断裂韧度计算的解析表达式。但三点弯曲梁由于 试件自重不可忽略，对断裂实验结果影响比较明显。 另一个就是楔入劈拉法，在立方试块上留有预制裂缝，利用物理学楔劈原理，在较 小的坚向力作用下，产生较大的水平劈力，在切口尖端产生应力集中，可以看作是倒置的紧 凑三点弯曲梁。为形成凹槽，需要在试块表面打磨清理并粘结钢板，传力装置复杂，而且锲 形角对力的转化影响巨大，且坚向载荷的影响只能在有限范围内忽略。 另外，无论是三点弯曲法还是锲入劈裂法都需要配合引伸计来使用，因为需要人 为夹粘引伸计，以及测量过程中引伸计的细微晃动和偏差会带来无法避免的位移误差从而 影响测试结果。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种坚直方向拉伸并且 无需夹粘引伸计来测量的混凝土断裂韧性的装置，以及相应的测试试件，以提高混凝土断 裂韧性测试结果的准确性和成功率。 为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现： -种混凝土断裂韧性测试试件，所述的测试试件为正方块状混凝土，测试试件一 个侧面中间位置垂直加工有预制裂缝，预制裂缝的正上方和正下方对称加工有与预制裂缝 平行的安装通孔。 一种测试如上测试试件断裂韧性的测试装置，包括带有拉伸铰支架的上工装、带 有拉伸铰支架的下工装，上工装和下工装均包括一个加力板和垂直固结在加力板两侧的安 装板，形成槽钢状开口的上工装和下工装，上工装和下工装的槽钢状开口的宽度与测试试 件长度相同，使得测试试件能够嵌入上工装和下工装内；安装板上加工有与测试试件上的 安装通孔对应的安装孔，加载销穿过安装孔和安装通孔将测试试件安装在上工装和下工装 内。 本技术还具有如下技术特征： 所述的安装通孔的中心位置距离测试试件的两个垂直边缘的距离均为测试试件 长度的1/5,安装通孔的直径为测试试件长度的1/5,预制裂缝的长度为测试试件长度的 3/10,预制裂缝的宽度为测试试件长度的2/100。 所述的加载销的端部还设置有限位帽。 本技术与现有技术相比，具有如下有益技术效果： 本技术的测试试件和测试装置通过坚直方向拉伸并且无需夹粘引伸计来测 量的混凝土断裂韧性，以提高混凝土断裂韧性测试结果的准确性和成功率。本技术测 试时，拉伸过程中力的方向始终在一条坚直线上，没有分力带来的影响，且消除重力带来的 误差；本实用型摒弃了引伸计的夹粘，使实验过程更加简洁，结果更加精确。本技术的 可靠性强，便于携带，能节约大量人力，物力，适用于工程检测和科学研究。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的测试装置的主剖视结构示意图。 图2是本技术的测试装置的右视结构示意图。 图3是本技术的测试试件的正视结构示意图。 图4是本技术的测试试件的左视结构示意图。 图5和图6是本技术测试过程中测试原理示意图。 图7是实施例的试件外部荷载与裂缝开口位移之间的关系曲线。 图中各个标号的含义为：1-测试试件，2-预制裂缝，3-安装通孔，4-拉伸铰支架， 上工装，6-下工装，7-加力板，8-安装板，9-安装孔，10-加载销，11-限位帽。 以下结合附图对本技术的具体内容作进一步详细解释说明。 【具体实施方式】 以下给出本技术的具体实施例，需要说明的是本技术并不局限于以下具 体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。 实施例： 遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本实施例给出一种混凝土断裂韧性测试试 件，所述的测试试件1为正方块状混凝土，测试试件1 一个侧面中间位置垂直加工有预制裂 缝2,预制裂缝2的正上方和正下方对称加工有与预制裂缝2平行的安装通孔3。 优选的安装通孔3的中心位置距离测试试件1的两个垂直边缘的距离均为测试试 件1长度的1/5,安装通孔3的直径为测试试件1长度的1/5,预制裂缝2的长度为测试试 件1长度的3/10,预制裂缝2的宽度为测试试件1长度的2/100。 本实施例给出的测试试件1的具体尺寸参数为：测试试件1长度L = 100mm，预制 裂缝2的宽度w = 2mm，预制裂缝2的长度D = 30mm，预制裂缝2的边缘距离测试试件1边 缘的长度s = 49mm ;安装通孔3的半径R = 10mm，安装通孔3的中心位置距离测试试件1 的两个垂直边缘的距离d = 20mm。 一种测试如上所述的测试试件断裂韧性的测试装置，包括带有拉伸铰支架4的上 工装5和带有拉伸铰支架4的下工装6,上工装5和下工装6均包括一个加力板7和垂直固 结在加力板两侧的安装板8,形成槽钢状开口的上工装5和下工装6,上工装5和下工装6 的槽钢状开口的宽度与测试试件1长度相同，使得测试试件1能够嵌入上工装5和下工装 6内；安装板8上加工有与测试试件1上的安装通孔3对应的安装孔9,加载销10穿过安装 孔9和安装通孔3将测试试件1安装在上工装5和下工装6内。 所述的加载销10的端部还设置有限位帽11。 本技术利用紧凑拉伸和三角形关系恒定原理，通过拉力测试机上下拉伸，将 坚直拉力传递到混凝土测试试件1上，使混凝土在预制裂缝2方向上出现细微裂缝。由于加 载方式是速度恒定，可以在计算机上得出加载力F与加载方向上的位移a的F-a曲线。另 夕卜，由于新增的裂缝很小，所以可以把预制裂缝的长度看作相似三角形的边长，再结合试块 本身的几何特征，得到开口张开位移V与加载方向上位移a的比值。以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混凝土断裂韧性测试试件，所述的测试试件(1)为正方块状混凝土，其特征在于：测试试件(1)一个侧面中间位置垂直加工有预制裂缝(2)，预制裂缝(2)的正上方和正下方对称加工有与预制裂缝(2)平行的安装通孔(3)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何锐，王锴，邢明亮，刘状壮，豆怀兵，胡志伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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