岩石与砂浆动态剪切的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了岩石与砂浆动态剪切的试验装置，涉及建筑设备领域，包括凸形钢头，所述凸形钢头插接在圆柱体钢框架内，所述圆柱体钢框架中部插接有砂浆与岩石组合件，所述砂浆与岩石组合件中包括设于两端的砂浆区和中部的岩石区；试验时，入射杆和透射杆之间安装有所述试验装置，所述凸形钢头靠近所述入射杆处设置。本实用新型专利技术通过简单的结构设计，不仅确保了动态冲击过程中，砂浆与岩石组合件的砂浆区受到圆柱体钢框架的保护，还确保了动态冲击过程中，砂浆与岩石组合件内的岩石区能够自由脱落。脱落。脱落。

【技术实现步骤摘要】
岩石与砂浆动态剪切的试验装置


[0001]本技术涉及建筑设备领域，特别涉及岩石与砂浆动态剪切的试验装置。

技术介绍

[0002]混凝土内裂纹扩展往往是结构破坏的前兆。相对于某些裂纹，其承载力可能会受到一定的影响。同时，混凝土结构裂纹可能引起渗漏，造成持久强度的降低，这对处于长期服役的混凝土结构造成潜在的安全隐患。荷载作用下混凝土内裂纹沿砂浆与岩石界面扩展极为普遍。裂纹沿界面扩展是由于砂浆与岩石的界面属于“薄弱区域”，即微裂缝或孔隙滋生处。界面区中水泥颗粒的密度往往低于周围砂浆区的密度，该区域的成分与水泥浆体的成分不同，其特征是比水泥基体具有更多的多孔性和非均匀性，因此裂纹扩展路径极易受到界面诱导。目前，长期服役的混凝土结构遭受振动冲击荷载极为常见，如交通工具对混凝土公路、机场跑道以及桥梁的振动冲击影响，振动冲击使混凝土内裂纹更容易沿岩石和砂浆界面区动态扩展。因此测试混凝土界面过渡区的动态力学强度是极为重要。
[0003]与压缩破坏相比，在拉伸和剪切破坏下，混凝土界面区裂缝扩展更快，抗拉抗剪强度更低。因此，当前界面过渡区对混凝土力学性能的影响主要集中在混凝土的抗拉和抗剪强度上。为了解决这个问题，目前主要采双材料界面抗剪强度试验构型，主要包括直剪构型和压剪构型。存在以下问题：1.冲击载荷作用下，双材料界面直剪构型加载端会出现大面积的破碎现象，从而造成界面剪切强度测试结果存在不确定误差；2.对于压剪构型，由于界面存在法相应力，当冲击载荷作用下，界面处会出现大面积破碎，从而造成无法有效获取界面动态剪切强度；3.直剪构型或压剪构型对加工工艺都要求较高，这无疑增加了双材料界面剪切强度的测试费用。为了出现上述问题，本技术提出了岩石与砂浆动态剪切的试验装置。

技术实现思路

[0004]（1）要解决的技术问题
[0005]本技术针对现有技术中的上述问题，为弥补现有技术的不足，本技术提供一种能够合理制造并使用的岩石与砂浆动态剪切的试验装置。
[0006]（2）技术方案
[0007]为了实现上述技术目的，本技术提供了这样岩石与砂浆动态剪切的试验装置，包括凸形钢头，所述凸形钢头插接在圆柱体钢框架内，所述圆柱体钢框架中部插接有砂浆与岩石组合件，所述砂浆与岩石组合件中包括设于两端的砂浆区和中部的岩石区；试验时，入射杆和透射杆之间安装有所述试验装置，所述凸形钢头靠近所述入射杆处设置。
[0008]优选地，所述砂浆与岩石组合件的安装方向与所述入射杆、透射杆的连线方向相互垂直。
[0009]优选地，所述砂浆与岩石组合件中的所述岩石区的高度低于所述砂浆区的高度。
[0010]优选地，所述凸形钢头包括长方体状的插接部和圆柱体状的顶部；装配后，所述插
接部卡入砂浆与岩石组合件的岩石区处。
[0011]优选地，所述圆柱体钢框架上设有两处方形口，两处所述方形口分别设置在对立面上，一端所述方形口的口径与所述插接部的口径大小一致，另一端所述方形口的口径大于所述岩石区的横向截面大小。
[0012]优选地，所述入射杆和所述透射杆处于同一水平线上。
[0013]（3）有益效果
[0014]本技术的优点在于，解决了现有技术中：冲击载荷作用下，双材料截面直剪构型加载端会出现大面积破碎的情况，从而造成界面剪切强度测试结果存在不确定误差；对于压剪构型，由于界面存在法相应力，当冲击载荷作用下，界面处会出现大面积破碎，从而造成无法有效获取界面动态剪切强度；直剪构型或压剪构型对加工工艺都要求较高，测试费用较高；本技术通过简单的结构设计，不仅确保了动态冲击过程中，砂浆与岩石组合件的砂浆区受到圆柱体钢框架的保护，还确保了动态冲击过程中，砂浆与岩石组合件内的岩石区能够自由脱落。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。其中：
[0016]图1为本技术在进行试验状态的结构示意图；
[0017]图2为本技术的砂浆与岩石组合件的整体结构示意图；
[0018]图3为本技术凸形钢头与圆柱体钢框架拆分后的结构示意图；
[0019]图4为本技术整体结构的剖视图；
[0020]图5为本技术整体结构示意图。
[0021]附图标记为：1
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砂浆区，2
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岩石区，3
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凸形钢头，4
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圆柱体钢框架，41
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方形口，6
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透射杆，7
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入射杆。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]实施例：
[0024]请参阅图1
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5所示，本技术所述的岩石与砂浆动态剪切的试验装置，包括凸形钢头3，所述凸形钢头3插接在圆柱体钢框架4内，所述圆柱体钢框架4中部插接有砂浆与岩石组合件，所述砂浆与岩石组合件中包括设于两端的砂浆区1和中部的岩石区2；试验时，入射杆7和透射杆6之间安装有所述试验装置，所述凸形钢头3靠近所述入射杆7处设置；所述砂浆与岩石组合件的安装方向与所述入射杆7、透射杆6的连线方向相互垂直；所述砂浆与岩石组合件中的所述岩石区2的高度低于所述砂浆区1的高度；所述凸形钢头3包括长方体状的插接部和圆柱体状的顶部；所述圆柱体钢框架4上设有两处方形口41，两处所述方形口41分别设置在对立面上，一端所述方形口41的口径与所述插接部的口径大小一致，另一端所述方形口41的口径大于所述岩石区2的横向截面大小；试验时，所述入射杆7和所述透射杆6处于同一水平线上。
[0025]在本技术在使用的过程前，1.先制作砂浆与岩石组合件：将岩石固定在高密度泡沫模具中部（图中未画出），然后将砂浆浇筑到模具中岩石两侧，养护28天后通过切割机将砂浆与岩石组合件中岩石区切除一部分，从而使岩石区高度略低于两侧砂浆区高度（如图2所示），以便更好地使凸形钢头精准插接进砂浆区之间的岩石区位置；
[0026]2.再制作圆柱体钢框架和凸形钢头：将圆柱钢体进行线切割，侧面通过线切割开正方形贯通口，其顶部和底部都开方形口，并设置这三个口都分别贯通形成圆柱钢框架，圆柱体钢框架底部方形口大小要略大于砂浆与岩石组合件中岩石区尺寸；其中侧面正方形通道是为了放置砂浆与岩石组合件，其尺寸要与砂浆与岩石组合件中砂浆区域截面尺寸保持一致，这样有助于冲击载荷下圆柱体钢框架对砂浆区域的保护；凸形钢头也是采用线切割加工，长度不需要太长，只要试验前能够顶住岩石区，冲击加载过程能够推动岩石区发生0.5cm剪切位移即可。
[0027]将上述材料准备完之后，开始进行测试，测试混凝土内岩石与砂浆粘接面动态剪切强度，通过将制作完的砂浆与岩石组合件插入带有凸形钢头的圆柱体钢框架中形成本技术的试验装置，再将试验装置安装在入射杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.岩石与砂浆动态剪切的试验装置，其特征在于：包括凸形钢头(3)，所述凸形钢头(3)插接在圆柱体钢框架(4)内，所述圆柱体钢框架(4)中部插接有砂浆与岩石组合件，所述砂浆与岩石组合件中包括设于两端的砂浆区(1)和中部的岩石区(2)；试验时，入射杆(7)和透射杆(6)之间安装有所述试验装置，所述凸形钢头(3)靠近所述入射杆(7)处设置。2.根据权利要求1所述的岩石与砂浆动态剪切的试验装置，其特征在于，所述砂浆与岩石组合件的安装方向与所述入射杆(7)、透射杆(6)的连线方向相互垂直。3.根据权利要求1或2所述的岩石与砂浆动态剪切的试验装置，其特征在于，所述砂浆与岩石组合件中的所述岩石区(2)的高度低于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑，李伟，刘斌，王洛怡，洪族志，许远方，徐进增，陈光垣，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：