[實(shí)用新型]一種類(lèi)巖質(zhì)材料劈裂試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320365149.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203287246U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張黎明;叢宇;任明遠(yuǎn);王在泉;向鈺周
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/02;G01N3/12
• 代理公司: 青島高曉專(zhuān)利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于材料力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種類(lèi)巖質(zhì)材料和混凝土抗拉強(qiáng)度的劈裂試驗(yàn)裝置，用于對(duì)類(lèi)巖質(zhì)材料的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，以替代現(xiàn)有的劈裂試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前類(lèi)巖質(zhì)材料如巖石、混凝土等均是非均質(zhì)材料，在材料承受拉應(yīng)力時(shí)，內(nèi)部不會(huì)同時(shí)達(dá)到其強(qiáng)度極限，為保證材料在工程中的合理應(yīng)用，要求確定材料的抗拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度直接關(guān)系到材料和建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工，直接影響到對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的安全評(píng)估。現(xiàn)有技術(shù)中，由于客觀試驗(yàn)技術(shù)條件的限制，多采用巴西劈裂試驗(yàn)間接確定材料的抗拉強(qiáng)度。現(xiàn)有劈裂試驗(yàn)裝置有著非常明顯的缺點(diǎn)：不同類(lèi)巖質(zhì)材料的自身性質(zhì)決定試樣需要采用不同的尺寸，不同的形狀如圓柱型、長(zhǎng)方體型、正方體型等，而現(xiàn)有試驗(yàn)裝置只是針對(duì)特定形狀、特定尺寸；現(xiàn)有劈裂試驗(yàn)裝置采用鋼絲劈裂，由上下鋼絲確定試樣破壞面，在試樣強(qiáng)度較低時(shí)，鋼絲會(huì)嵌入試樣內(nèi)部，無(wú)法完成試驗(yàn)；采用現(xiàn)有劈裂試驗(yàn)裝置時(shí)，試樣的輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，破壞面便會(huì)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，使試驗(yàn)成為無(wú)效試驗(yàn)；劈裂過(guò)程中，試樣破壞面法向剛性固定，提高破壞面的抗拉強(qiáng)度，降低結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性；不合理的試驗(yàn)方法，會(huì)對(duì)類(lèi)巖質(zhì)材料的應(yīng)用提供錯(cuò)誤的指導(dǎo)，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性作出錯(cuò)誤的評(píng)估，增加了安全隱患。目前，安全逐漸成為工程發(fā)展的重要議題，這就對(duì)類(lèi)巖質(zhì)材料抗拉強(qiáng)度確定提出了更高的要求，但從現(xiàn)有資料尚未見(jiàn)到有關(guān)本申請(qǐng)涉及的改進(jìn)的試驗(yàn)裝置的研究報(bào)道，也未見(jiàn)相關(guān)專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制備一種適應(yīng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確程度高的類(lèi)巖質(zhì)材料劈裂試驗(yàn)裝置，既能滿足不同材料試樣多樣化的需求，又能降低裝置缺陷對(duì)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)由主體一和主體二兩個(gè)功能結(jié)構(gòu)部分配合組裝成一體式劈裂實(shí)驗(yàn)裝置；其中，主體一包括上壓板、上調(diào)節(jié)螺栓、刃型壓頭、固定柱、上壓板隔墊，上壓板上側(cè)與外部連接的液壓壓力裝置接觸，上壓板的下側(cè)與被測(cè)試樣接觸并對(duì)被測(cè)試樣施加壓力；上壓板分為中間固定部分和兩側(cè)的活動(dòng)部分；上調(diào)節(jié)螺栓與上壓板中間固定部分固定連接，上調(diào)節(jié)螺栓與上壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分串聯(lián)，通過(guò)上調(diào)節(jié)螺栓端部的螺母調(diào)節(jié)上壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分與中間固定部分的距離，使上壓板滿足不同尺寸被測(cè)試樣的受力面；刃型壓頭固定位于上壓板中間固定部分中線下向位置，刃型壓頭與被測(cè)試樣直接接觸并對(duì)被測(cè)試樣施加集中力；固定柱固接于上壓板的四個(gè)角上，固定柱與主體二中的固定柱孔相對(duì)應(yīng)，固定柱插入主體二中的固定柱孔中，防止試驗(yàn)過(guò)程中上壓板出現(xiàn)平動(dòng)，主體一與主體二通過(guò)固定柱組裝成一體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)裝置；上壓板隔墊固定于固定柱的端部并與上壓板固接，以防試驗(yàn)裝置因主體一與主體二的直接接觸而產(chǎn)生損壞；主體二包括下壓板、下調(diào)節(jié)螺栓、凹型壓頭、固定柱孔、夾板、松緊彈簧、端部刻度尺、端部調(diào)節(jié)螺栓、下壓板刻度尺和鋁制指針，下壓板上側(cè)與被測(cè)試樣接觸并固定被測(cè)試樣，下壓板分為中間固定部分和兩側(cè)的活動(dòng)部分，下壓板上的各部件分別與主體一中的上壓板上的各部件對(duì)應(yīng)；下調(diào)節(jié)螺栓與下壓板中間固定部分固定連接，下調(diào)節(jié)螺栓與下壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分串聯(lián)，通過(guò)下調(diào)節(jié)螺栓端部的螺母調(diào)節(jié)下壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分與中間固定部分的距離，從而使下壓板滿足不同尺寸被測(cè)試樣；凹型壓頭固定于下壓板的中間固定部分處，凹形壓頭與主體一的刃型壓頭對(duì)應(yīng)，以防止圓柱型被測(cè)試樣在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)滾動(dòng)；固定柱孔固定于下壓板的四個(gè)角上，固定柱孔與主體一中的固定柱配合對(duì)應(yīng)；夾板、松緊彈簧、端部刻度尺和端部調(diào)節(jié)螺栓分別固定于下壓板的兩側(cè)的活動(dòng)部分上，夾板為半弧形結(jié)構(gòu)，以防止試驗(yàn)過(guò)程中被測(cè)試樣側(cè)向平動(dòng)，松緊彈簧吸收試驗(yàn)過(guò)程中被測(cè)試樣膨脹產(chǎn)生的功，降低剛性構(gòu)件約束對(duì)被測(cè)試樣結(jié)果的影響，端部刻度尺固接于下壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分的外側(cè)，端部刻度尺的刻度尺面向上并以毫米為單位，緊靠端部調(diào)節(jié)螺栓，用于記錄端部調(diào)節(jié)螺栓的移動(dòng)位移；下壓板刻度尺固定于下壓板的兩側(cè)的活動(dòng)部分上；鋁制指針與夾板前端相接，夾板的移動(dòng)帶動(dòng)鋁制指針移動(dòng)，鋁制指針與下壓板刻度尺配合，記錄夾板的位移變化。

本實(shí)用新型進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)的原理過(guò)程為：將圓柱形(或方形)試樣粗略置于下壓板中間，首先通過(guò)下壓板兩側(cè)的下調(diào)節(jié)螺栓端部的螺母調(diào)節(jié)下壓板的兩側(cè)活動(dòng)部分，大體確定試樣位置，其次調(diào)節(jié)下壓板兩側(cè)的松緊彈簧，利用兩側(cè)的端部刻度尺記錄端部調(diào)節(jié)螺栓的移動(dòng)位移，保證試樣位于下壓板正中；調(diào)節(jié)上壓板兩側(cè)上調(diào)節(jié)螺栓，保證兩側(cè)調(diào)節(jié)位移相同，將主體一的固定柱放入主體二的固定柱孔，由此主體一的刃型壓頭與主體二的凹形壓頭形成一條直線，確保試樣破壞面的穩(wěn)定。