[发明专利]混凝土抗折试验机

说明书

技术领域

本发明涉及工程检测试验技术领域，特别是涉及一种混凝土抗折试验机。

背景技术

弯曲(抗折)强度和变形是混凝土的重要材料属性，在道路和机场工程中，混凝土弯曲(抗折)强度还是结构设计和质量控制的重要指标。实际中，由于弯曲加载模式相对于直接拉伸更易于实现，弯曲(抗折)试验常常作为评价混凝土抗拉性能的替代方法，但由于目前尚无统一适用的弯曲强度测试设备和变形测试装置，即使对同种类型的混凝土材料，不同研究人员所得的试验结果往往存在一定差异，同时，现有的多种测试弯曲变形装置的部分组件由于不能重复利用，造成了资源浪费，有些装置还需要将变形测试组件粘贴于试件上，所需的速凝胶水极易污染环境，其挥发气体还会对操作人员的健康造成危害，而且操作不便、测试效率低。因此,有必要开发一种简单、适用的混凝土抗折试验机，为科学研究和工程质量检测提供可靠保障。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单、环保高效、能精准测试混凝土抗弯折强度和抗弯折变形能力的混凝土抗折试验机。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种混凝土抗折试验机，包括主体框架、设置在主体框架上的试件加载夹具、加载装置、试件变形测试夹具和自动控制采集系统，所述的主体框架包括承台、主梁、设置在承台底部的框架底座、和设置在承台与主梁之间的立柱，所述的加载装置包括设置在主梁上的上加载单元和设置在承台上的下加载单元，所述的立柱上滑动套设有上加载梁和下加载梁，上加载梁和下加载梁之间的立柱上套设有高强弹簧，上加载梁和下加载梁分别与上加载单元和下加载单元对应顶紧设置，所述的试件加载夹具包括分别对应设置在上加载梁和下加载梁上的上试件夹具单元和下试件夹具单元，上试件夹具单元与上加载梁之间通过联结轴连接。

所述的上加载单元包括与主梁上开设的螺孔匹配的上加载杆和设置在上加载杆顶部的加载转盘，所述的下加载单元包括与承台上开设的螺孔匹配的下加载杆和驱动下加载杆的驱动电机，所述的下加载杆底部外侧套设有导向套，导向套固定设置在框架底座上，所述的驱动电机与下加载杆之间通过变向传动齿轮传动连接；所述的上加载杆和下加载杆顶端均为球面结构，其分别与上加载梁和下加载梁之间形成点接触。

所述的上试件夹具单元包括依次设置的载荷传感器、上压板、呈U型槽状的上支座、与上支座通过联结轴连接的加载小梁和设置在加载小梁底部的加载辊，所述的加载小梁底部设有弧形凹槽，所述的加载辊匹配设置在弧形凹槽内，且加载辊两端与加载小梁之间设置有拉接弹簧，所述的上压板底部开设有滑动导槽，所述的上支座通过螺栓匹配连接设置在滑动导槽内。

所述的下试件夹具单元包括开设在下加载梁上的滑动导槽、通过螺栓匹配连接设置在滑动导槽内的下支座、和设置在下支座顶部的加载辊，所述的下支座顶部设有弧形凹槽，所述的加载辊匹配设置在弧形凹槽内，且加载辊两端与下支座之间设置有拉接弹簧，所述的下支座外侧还固定设置有侧挡板。

所述的试件变形测试夹具包括位移计主架、位移计副架和位移计，所述的位移计主架包括通过旋紧螺钉搭设固定在试件上的主架左肢、主架右肢、连接主架左肢和主架右肢并用来固定位移计的横杆，所述的横杆与主架右肢为一体结构，横杆与主架左肢对应处开设有条形槽，所述主架左肢上对应的旋紧螺钉穿过条形槽与试件顶紧固定；所述的位移计副架包括通过旋紧螺钉搭设固定在试件受弯变形区的副架本体、和设置在副架本体端部与位移计端部的顶珠对应匹配的顶板。

所述的试件变形测试夹具还包括有裂缝张开测量机构，所述的裂缝张开测量机构包括通过旋紧螺钉夹设固定在试件底部的加持卡具、顶板卡具、以及固定设置在加持卡具底部的变形传感器，所述的变形传感器端部顶设在顶板卡具下部伸出的测试挡板上。

所述的加持卡具和顶板卡具的加持点以试件中心左右对称布置。

所述的位移计为LVDT位移传感器。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

(1)提供自动和手动两种加载方式，可适于于不同的测试目的和测试条件，如因断电电机无法工作，或者对控制条件更敏感的试验，如获得混凝土破坏应力-应变全曲线的下降段，使该仪器具有更强的适应性；

(2)荷载传感器上部联结轴和上支座联结轴的设置，使加载装置和试件的接触紧密，确保试件受力均匀，避免了因试件制作偏差对试验结果造成的不利影响；

(3)上支座和下支座的滑动调节结构可满足不同加载模式、不同试件尺寸的试验要求，扩展了试件加载夹具的适用性、灵活性；