[發明專利]埋入式混凝土極限拉伸試驗裝置及混凝土試件加固方法

無效

• 申請號: 201110321649.X
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102507317A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 劉加平;崔鞏;劉建忠;周華新;李長風;張倩倩
• 申請（專利權）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及的是一種混凝土極限拉伸試驗時對試件進行夾持和拉伸的埋入式混凝土極限拉伸試驗裝置和混凝土試劑的加固方法。

背景技術

近些年來，隨著高拱壩等薄殼結構建筑物的出現，混凝土的拉伸行為越來越被人們重視起來，目前可通過諸如三點彎曲梁法、劈拉法、緊湊拉伸法等間接方法得到混凝土的拉伸和斷裂性能，但毫無疑問，混凝土軸心抗拉試驗是用直接拉伸混凝土試件的方法測得極限抗拉強度以及拉伸變形能力的，因此也是測定混凝土的拉伸全過程曲線最直接、最客觀、最完整的方法，所測得的應力、應變值對應關系明確，能準確測量混凝土的本構行為。實踐證明，混凝土軸心抗拉試驗中不可避免地存在荷載的偏心，偏心問題對直接拉伸試驗影響較大，另外，由于受試驗裝置、測試技術、試件形式等的影響，試驗結果往往具有局限性，且離散性很大。

我國鋼筋混凝土結構設計規范把軸向抗拉強度作為設計指標，軸心抗拉試驗要求荷載準確對中，混凝土拉伸試件在測試端上應力均勻分布，且試件在指定的區域內斷裂。混凝土試件裝卡在試驗機上下夾頭中，目前主要采用的試件傳力方式主要有：外夾式、粘貼式以及埋入式三種基本類型，研究表明，外夾式試件雖然能夠得到較好的軸心拉伸荷載，但是由于在夾持處容易產生應力集中，斷裂易發生在試件的夾持部位，且很難保證斷裂處的應力分布均勻；粘貼式是在混凝土試件的端部各粘貼一塊一定厚度的鋼板，然后沿中心軸線施加荷載，這種方式相對于夾持式來說易于保證軸心受拉，而且應力分布不均的現象要好一些，但是這種方式對粘結劑要求較高，尤其對于具有較高抗拉極限荷載的超高強混凝土來說，易在混凝土與鋼板連接處斷裂；對于埋入式試件，試驗機與試件之間使用部分埋置在試件內部的螺紋桿作為傳力構件，然后沿中心軸線施加荷載，這種方式也能保證軸心受拉，而且應力分布也較為均勻，但是也存在一些問題，如這種埋入式方法需保證埋件與混凝土試件間不能出現粘結滑移現象，基于此埋件在混凝土試件中需有一定的埋入深度，混凝土試件容易在埋件在混凝土的端部位置斷裂等等。

基于以上研究，不同的研究學者采用的直接拉伸試驗裝置不盡相同，各自有優缺點，因此開發成套的拉伸試驗裝置及方法，解決目前混凝土拉伸存在較大離散型的問題，獲得完整的基于軸心的拉伸應力-應變全曲線，具有非常重要的意義。

發明內容

針對以上技術上存在的不足，本發明的目的是提供一種埋入式混凝土極限拉伸試驗裝置及加固件，利用此裝置可以向試件傳遞應力，實施穩定的混凝土拉伸試驗操作。此裝置可以克服現有傳力方式存在的缺陷，達到試件軸心受拉，試件在測試端的應力分布較為均勻，提高測試精度，操作簡便、快捷的目的。

本發明是所述埋入式混凝土極限拉伸試驗裝置包括萬向節和埋入式螺紋桿，萬向節包括夾持軸和套筒，夾持軸的底部伸入套筒內、呈倒扣的碗狀，套筒內腔的頂部形狀與夾持軸的底部形狀相配合，埋入式螺紋桿的頂部可拆卸地伸入套筒內，其下部用于預埋在混凝土中。

為了便于萬向節與埋入式螺紋桿的連接，上述萬向節還包括連接軸，該連接軸的頂部可拆卸地伸入套筒內內，埋入式螺紋桿的頂部可拆卸地伸入連接軸的內腔中。

為了增強埋入式螺紋桿對混凝土試件的抓持力，使埋入式螺紋桿與混凝土試件之間沒有滑移現象，埋入式螺紋桿的下部設有至少一層沿桿身徑向均勻分布的“L”型加強件，設置?“L”型加強件（8）后的埋入式螺紋桿的整體寬度通常不大于混凝土試件截面尺寸的2/3。

上述萬向節的夾持軸底部與套筒之間填充黃油潤滑，使夾持軸可以在允許范圍內任意轉向。

本發明埋入式混凝土極限拉伸試驗裝置可以對埋設有埋入式螺紋桿的混凝土試件的軸心抗拉試驗進行測量，通過試驗機的加載，傳力到萬向節處，萬向節通過自由改變方向，保證試件處于軸心拉伸方向，避免偏心受力，然后通過埋入式螺紋桿直接傳力到混凝土試件，為了防止混凝土試件在埋入式螺紋桿與混凝土連接處發生斷裂，進而采用加固件對混凝土易斷裂部位進行加固，保證混凝土在加固處中間薄弱區域斷裂，可以有效避免混凝土試件端部斷裂的現象，從而獲得混凝土拉伸應力-應變全曲線。本發明操作簡單、快捷，并且提高了試驗的精度。

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附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是萬向節中夾持軸的結構示意圖。

圖3是萬向節中管狀套筒與連接軸的示意圖。

圖4是埋入式螺紋桿的結構示意圖。

圖5是使用本發明試驗裝置測試出的混凝土左側面的拉伸應力-應變全曲線。