[發(fā)明專利]一種受壓沿固定位置破壞的混凝土試件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110390750.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102589970A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱涵;陳帥;曹邦海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/02
• 分類號(hào): G01N3/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑材料試件，特別是涉及一種受壓沿固定位置破壞的混凝土試件。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，混凝土被越來(lái)越廣泛得應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、道路與橋梁等土木工程領(lǐng)域。混凝土作為現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的主要材料，具有抗壓強(qiáng)度高、可模性和耐久性好、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

混凝土強(qiáng)度是混凝土重要的力學(xué)性能之一，混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)為測(cè)定混凝土強(qiáng)度最基本的試驗(yàn)方法。按照國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，以邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件來(lái)測(cè)定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，以邊長(zhǎng)為150mm×150mm×300mm的棱柱體試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件來(lái)測(cè)定混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；在美國(guó)，以Φ150mm×300mm的圓柱體試件來(lái)測(cè)定混凝土的抗壓強(qiáng)度。根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)可知，立方體試件受壓標(biāo)準(zhǔn)破壞模式應(yīng)為沿著試件任一條對(duì)角線方向產(chǎn)生主要裂縫并破壞。然而傳統(tǒng)的立方體試件受壓破壞主裂縫沿左對(duì)角線或者右對(duì)角線方向，具有不確定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種受壓沿固定位置破壞的混凝土試件。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種受壓沿固定位置破壞的混凝土試件，該試件為斜方體，所述斜方體的邊長(zhǎng)與立方體標(biāo)準(zhǔn)試件的邊長(zhǎng)相等，所述斜方體的高度為b×cosα。

所述斜方體的傾斜角α＝30°。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：以不同傾斜角度的斜方體試件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件或棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行混凝土抗壓試驗(yàn)，通過(guò)ANSYS有限元及混凝土抗壓試驗(yàn)對(duì)斜方體試件進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明，斜方體受壓會(huì)沿著試件的鈍角對(duì)角線方向破壞，破壞面確定且只有一個(gè)，破壞位置可以預(yù)先得知。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的幾何尺寸圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明受壓應(yīng)力分布的有限元分析結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參閱圖1和圖2，一種受壓沿固定位置破壞的混凝土試件，為斜方體，該試件為由邊長(zhǎng)為b的正方體標(biāo)準(zhǔn)試件傾斜α角度后形成的斜方體，斜方體的高度為b×cosα。

上述試件的成型與養(yǎng)護(hù)：

根據(jù)GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》成型試件，并在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

上述試件的加載方式：

達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)齡期后，將試件從養(yǎng)護(hù)室取出，將試件表面擦干凈。用試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行加載，加載處采用墊塊。

請(qǐng)參閱圖3，圖3為上述斜方體試件受壓應(yīng)力分布的有限元分析結(jié)果示意圖，其中VI區(qū)應(yīng)力最大，V區(qū)其次，IV區(qū)再次。從IV、III、II至I區(qū)，應(yīng)力值逐漸減小，在I區(qū)應(yīng)力值最小。

由有限元分析結(jié)果可看出，沿斜方體鈍角對(duì)角線方向應(yīng)力較大，在兩個(gè)鈍角處應(yīng)力最大，故斜方體試件受壓，兩個(gè)鈍角處破損嚴(yán)重且試件沿著鈍角對(duì)角線產(chǎn)生主要裂縫并破壞。

同時(shí)，大量的斜方體混凝土試件受壓結(jié)果也表明斜方體試件受壓沿其鈍角對(duì)角線方向破壞。通過(guò)對(duì)不同傾斜角度的斜方體試件進(jìn)行有限元及試驗(yàn)研究，得出結(jié)論傾斜30°的斜方體試件能夠更好的沿指定位置破壞。

綜上所述，傳統(tǒng)的立方體試件受壓破壞位置具有不確定性，有限元分析結(jié)果和混凝土抗壓試驗(yàn)結(jié)果均表明斜方體試件受壓會(huì)沿著試件的鈍角對(duì)角線方向破壞，破壞面確定且只有一個(gè)，我們可以預(yù)先得知試件破壞位置。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。