[實用新型]混凝土軸向拉伸試件模具

有效

• 申請號: 201320331546.6
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN203337435U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 姜福香;王玉田;趙鐵軍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 萬桂斌

技術領域

本實用新型涉及一種試驗模具，尤其涉及一種用于混凝土單軸拉伸試驗的啞鈴型模具以及一種桿件的預埋方法。

背景技術

軸拉試驗是最基本的試驗方法,能夠直接準確地測得混凝土的軸拉強度,也是獲得單軸受拉應力-應變關系曲線唯一可行的方法。在研究各種混凝土抗拉性能參數和各種材料構件斷裂性能及機理的試驗中，軸拉試驗具有重要的理論和實際意義。近年來，機械荷載與環境因素復合作用下，混凝土結構的耐久性研究得到了越來越多的重視，單軸拉、壓應力作用下混凝土結構的耐久性研究可以直接地反應應力水平對結構壽命的影響。

然而，由于軸拉試驗對加載裝置要求較高、軸拉應力在試驗中難以實現和控制，迄今尚沒有較為理想的試驗方法，混凝土的單軸抗拉強度一般通過間接拉伸試驗或通過與抗壓強度的經驗公式換算而得，而現有復合因素作用下的耐久性研究也多以彎曲受拉代替軸向受拉。但是有些研究者認為，混凝土直接抗拉強度、劈裂抗拉強度與抗壓強度間并不存在直接的關系，只有對試件直接施加軸向荷載測得的抗拉強度值才是混凝土的真正抗拉強度，而由于彎曲受拉存在的應力梯度，其對混凝土耐久性的影響也不同于單純的軸向受拉。

混凝土軸拉試驗中,能否達到滿意的“軸拉”效果是試驗成敗的關鍵。試驗中，除了采取有效的保證措施加以改善之外，試件的形狀、尺寸、試驗機之間的夾持方式以及制作的精度，對軸拉試驗的難易和成敗起關鍵的作用。

經檢索，目前用于軸拉試驗的試件，大致可分為以下幾類：（1）粘貼式試件；（2）外夾式試件；（3）預留孔式試件；（4）預埋件式試件。其中，預埋件式試件在軸拉試驗中應用較多。預埋拉桿類是一種標準的軸拉試驗構件,試驗拉力通過預埋在試件兩端的鋼拉桿傳遞到混凝土試件中。預埋拉桿數量一般采用一根,但為了保證拉桿與混凝土間具有足夠的粘結力，也可預埋對稱的多根拉桿。

拉桿的預埋位置和垂直度在很大程度上決定了直接軸拉試驗的精度，而解決這一問題的方法和關鍵就在于制作試件的模具上。當前，用于制作預埋件式混凝土軸拉試件的模具種類很少，軸拉效果較差；特別是預埋桿件的定位預埋程序復雜，垂直度難以保證。

實用新型內容

本實用新型的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種混凝土軸向拉伸試件模具，其預埋桿件垂直效果良好、預埋工藝簡單，且能直接生產出啞鈴型拉伸試件。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：其包括一個底板，底板相對的兩側分別固定連接側板，底板相對的另外兩側設有端部板，底板、側板和端部板組合成頂端開口內部中空的盒體，兩側板相對的一側分別在中間凸起形成凸臺，每個側板的兩側分別設有凸出于端部板平面的插孔，兩側板正對的插孔之間連接水平桿，水平桿的中間設有通孔Ⅰ，垂直桿穿過通孔后插接在底板上設置的固定孔內，端部板通過水平桿、垂直桿限位，每個端部板上分別設有通孔Ⅱ，通孔Ⅱ內插接預埋件。

本實用新型的水平桿、垂直桿以及限位裝置可以快速、精確保證模具組裝精度，保證了預埋件的位置和垂直度。本模具制作的試件呈啞鈴型，試件采用弧線過度的端部擴大型（啞鈴型），一方面，可降低試件兩端部的應力水平，保證斷裂發生在均勻應力段（中間等截面段）。水平啞鈴型（僅水平面一個方向擴大）與雙向擴大的啞鈴型相比，試件規整，制作相對簡單，試件采用水平方向澆筑，便于澆筑和振搗，質量易于保證。

可在其他部分不變的情況下，通過改變側板內突部分（凸臺）的長度，從而改變試件中部等厚部分的長度，以適應不同試驗對試件尺寸的要求。

凸臺的中間為平面，兩側為弧形，平面與弧形之間圓滑過渡，應力變化均勻，避免過渡段應力集中而破壞。

每個端部板上分別設有四個通孔Ⅱ，兩端部板上對應的通孔Ⅱ正對設置，每個端部板上的四個通孔Ⅱ位于同一個矩形的四個頂點上。也就是說，同一個端部板上設置的四個通孔Ⅱ相對于模具內的試件橫向中軸和縱向中軸呈軸對稱，兩端部板相對的通孔Ⅱ正對設置（即位于同一水平線上），保證模具生產出試件中的預埋件的精確位置，擴大的端部為四根螺紋桿件的預埋提供了足夠的空間，保證其最小間距滿足混凝土澆注的需要。

預埋件包括螺桿，螺桿貫穿通孔Ⅱ后通過設置在端部板左右兩側的螺母Ⅱ限位。

螺桿上設有墊片，墊片的左右兩側通過螺母Ⅰ限位，墊片的直徑大于螺母Ⅰ的直徑，目的在于軸拉試驗過程中，給預埋桿件提供足夠的粘結力，保證桿件在混凝土中埋設牢固，不至于拔出。

凸臺內設有開口朝下的盲孔，減輕了側板自重。

底板上設有凹槽，端部板的下端插在凹槽內。