[发明专利]一种用于评价混凝土性能的试验装置及方法

权利要求书

1.一种用于评价混凝土性能的试验装置，其特征在于，包括厚度均为3mm的底板和斜方体模具，所述斜方体模具为平行四边形结构，且由两块弯折角度为120°的钢板通过螺栓相互连接而成，斜方体模具与底板通过螺栓相互连接，所述底板两端通过焊接方式连接有手提支架。

2.根据权利要求1所述一种用于评价混凝土性能的试验装置，其特征在于，所述底板的长和宽分别为300mm和180mm。

3.根据权利要求1所述一种用于评价混凝土性能的试验装置，其特征在于，所述斜方体模具的边长均为150mm。

4.根据权利要求1所述一种用于评价混凝土性能的试验装置，其特征在于，所述手提支架的长和宽分别为100mm和25mm。

5.一种用于评价混凝土性能的试验方法，基于权利要求1所述用于评价混凝土性能的试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用ANSYS有限元分析软件，依据Tresca屈服准则，对正方体混凝土模型和倾斜角度分别为2°、4°、6°、8°、10°、20°、30°的7个斜方体混凝土模型进行分析计算；

(2)对比分析正方体混凝土模型与不同倾斜角度的斜方体混凝土模型中最大剪应力τ_max及其分布情况，有限元计算结果表明，随倾斜角度α的增大，斜方体混凝土模型中各节点的τ_max增大且沿钝角对角线方向节点数增加；

(3)选用倾斜角度α＝30°的斜方体模具制作混凝土性能试验装置；

(4)组装并清理混凝土性能试验装置，在立方体与斜方体模具内侧均匀刷油，以便于拆模；

(5)按照各配合比搅拌水泥基材料，分两次浇筑至模具中，浇筑至完成模具高度1/2处，用捣棒插捣25下后继续浇筑至完成，成型后抹平，将试件置于振实台上振实；

(6)将已成型的试件置于温度20±1℃，相对湿度95％以上的标准养护室内养护24h后拆除试模；

(7)养护结束后取出试件，进行定位划线以保证斜方体试件中间受压部分处于压力试验机台座的中央；

(8)分别测定并记录试件破坏荷载，以一组三个试件测定值的算术平均值作为破坏荷载的试验结果，数据精确至0.1Mpa；

(9)将试验所得斜方体试件的破坏荷载数据进行处理，将其除以几何相似系数1.68，换算成尺寸为100mm×100mm×100mm倾斜30°的斜方体试件的破坏荷载值；

(10)计算混凝土的斜方体试件与立方体试件抗压强度及其比值，对比分析各组混凝土材料的性能。